Đột Phá Trong Pin Mặt Trời Perovskite: Tạo Lớp Vận Chuyển Electron Giá Rẻ
Ngày 18 tháng 8, Sumitomo Heavy Industries công bố đã phát triển công nghệ mới để hình thành lớp vận chuyển electron (ETL) cho pin mặt trời perovskite sử dụng vật liệu giá rẻ và thân thiện với môi trường. Công ty dự kiến triển khai công nghệ này để sản xuất hàng loạt.
Lớp vận chuyển electron nằm trên hoặc dưới lớp perovskite, đóng vai trò vận chuyển electron hiệu quả từ perovskite đến điện cực. Thiết kế phù hợp đảm bảo ETL nhận electron mà không làm hỏng lớp perovskite nhạy cảm, vốn dễ bị hư hại ở nhiệt độ cao.
Các phương pháp lắng đọng hóa học truyền thống, như bốc hơi fullerene (C60) rồi phủ oxit thiếc (SnO₂), gặp hạn chế về chi phí cao, năng suất thấp và rủi ro an toàn do khí độc hoặc dễ cháy.
Phương pháp mới của Sumitomo sử dụng lắng đọng plasma phản ứng (RPD) độc quyền, một dạng lắng đọng hơi vật lý (PVD). Các electron phát ra từ súng plasma được dẫn đến vật liệu bay hơi qua từ trường, kích hoạt vật liệu thăng hoa trong plasma mật độ cao, cho phép lắng đọng nhanh và năng suất cao.
Ưu điểm nổi bật:
-
Nhiệt độ thấp, giảm thiểu hư hại lớp perovskite.
-
Tốc độ lắng đọng cao trên diện tích lớn.
-
Thân thiện môi trường, sử dụng khí không độc hại.
-
Lần đầu tiên trên thế giới, PVD tạo được màng SnO₂ với tính cách điện phù hợp làm lớp vận chuyển electron.
-
Tốc độ hình thành màng dự kiến nhanh hơn 200 lần, chi phí giảm xuống còn 1/200 hoặc thấp hơn so với phương pháp hóa học.
-
Có thể kết hợp với màng dẫn điện trong suốt (ví dụ ITO), cho phép tích hợp liên tục quy trình hình thành ETL và màng dẫn điện.
Đột phá này hứa hẹn giảm đáng kể chi phí sản xuất và thúc đẩy ứng dụng rộng rãi pin mặt trời perovskite, mở ra hướng đi bền vững và hiệu quả hơn cho năng lượng mặt trời.
