EPFL ra mắt mô-đun năng lượng mặt trời perovskite với hiệu suất phá kỷ lục 23,3%
Các mô-đun năng lượng mặt trời dựa trên pin mặt trời perovskite 2D/3D có hiệu suất kỷ lục 25,32% mà Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ra mắt vào tháng 7 năm 2023. Tấm pin này có diện tích khẩu độ 27,22 cm2 và được bao bọc bằng lớp bọc thủy tinh-thủy tinh. công nghệ kết hợp với việc bịt kín cạnh của mô-đun dưới ánh sáng tia cực tím.
Hình ảnh: EPFL
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ở Thụy Sĩ dẫn đầu đã phát triển một tấm pin mặt trời dựa trên pin mặt trời perovskite 2D/3D hiệu suất kỷ lục 25,32% mà họ ra mắt vào tháng 7 năm 2023.
Tác giả chính của nghiên cứu, Mohammad Khaja Nazeeruddin, nói với tạp chí pv: “Nghiên cứu mới của chúng tôi chứng minh diện tích bề mặt lớn hơn là 27,22 cm2, đạt hiệu suất ấn tượng 23,3%. “Điều này đưa chúng ta tiến một bước gần hơn tới việc thương mại hóa công nghệ đột phá này và đánh dấu một tiến bộ đáng kể trong pin mặt trời perovskite.”
Trong bài báo “Sự phối hợp phụ gia Dopant giúp tăng cường các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite” được xuất bản trong tự nhiên, Nazeeruddin và các đồng nghiệp của ông giải thích rằng hiệu suất cao của mô-đun đạt được nhờ chiến lược kết hợp phụ gia dopant tổng hợp nhằm cải thiện tính đồng nhất và độ kết tinh của chất hấp thụ tế bào. Đặc biệt, họ đã sử dụng metylamoni clorua (MACl) làm chất pha tạp và chất lỏng ion bazơ Lewis được gọi là 1,3-bis(cyanomethyl)imidazolium clorua ([Bcmim]Cl) làm chất phụ gia.
Nhóm nghiên cứu cho biết: “Chiến lược này ngăn chặn một cách hiệu quả sự xuống cấp của dung dịch tiền chất perovskite (PPS), ngăn chặn sự kết tụ của MACl và tạo ra các màng perovskite đồng nhất và ổn định về pha với độ kết tinh cao và ít khuyết tật hơn”.
Tấm này sử dụng một tế bào có chất nền làm từ oxit thiếc (FTO), lớp vận chuyển điện tử được làm từ oxit titan (TiO2) và oxit thiếc (IV) (SnO2), lớp perovskite 3D, lớp perovskite 2D, một spiro- Lớp vận chuyển lỗ OMeTAD và điểm tiếp xúc kim loại làm từ vàng (Au). Tế bào này sử dụng lớp perovskite 2D tại giao diện giữa lớp perovskite và lớp vận chuyển lỗ trống. Các nhà nghiên cứu cho biết lớp này có thể cải thiện việc vận chuyển/khai thác chất mang điện tích đồng thời ngăn chặn sự di chuyển ion.
Các mô-đun được đóng gói bằng công nghệ đóng gói thủy tinh-thủy tinh kết hợp với việc bịt kín các cạnh của mô-đun dưới ánh sáng tia cực tím.
Được thử nghiệm trong điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn, các tấm này đã đạt được hiệu suất được chứng nhận là 23,30% và hiệu suất ổn định là 22,97% trên diện tích khẩu độ 27,22 cm2. Theo nhóm nghiên cứu, đây là hiệu suất cao nhất từng được ghi nhận đối với mô-đun năng lượng mặt trời perovskite ở kích thước này. Hơn nữa, các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite cho thấy độ ổn định hoạt động lâu dài, duy trì 94,66% hiệu suất ban đầu sau 1.000 giờ dưới ánh sáng liên tục một mặt trời ở nhiệt độ phòng,” nó cho biết thêm.
Các nhà khoa học tin rằng công nghệ mô-đun này có thể được chuyển sang sản xuất quy mô lớn và dẫn đến thương mại hóa các công nghệ quang điện dựa trên perovskite.
Nhóm nghiên cứu cũng bao gồm các học giả từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đại học Khoa học và Công nghệ Miền Nam, Đại học Giao thông Tây An và Đại học Soochow ở Trung Quốc, cũng như từ Đại học Bang Lomonosov Moscow ở Nga, Viện Khoa học Luxembourg và Công nghệ (LIST), Đại học Julius Maximilian của Würzburg của Đức và Đại học Toin của Yokohama ở Nhật Bản.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
