Nhóm nghiên cứu thực hiện nghiên cứu các mô-đun quang điện perovskite
bởi Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa
Nhóm nghiên cứu đã tóm tắt những tiến bộ của mô-đun quang điện perovskite với sự chú ý đặc biệt đến các phương pháp phủ, bao gồm lớp phủ quay, lớp phủ bác sĩ, lớp phủ rãnh, lớp phủ phun, in phun, lắng đọng bìa mềm và lắng đọng hơi. Ảnh: Năng lượng Nghiên cứu Nano
Một nhóm nghiên cứu đã tiến hành đánh giá những tiến bộ gần đây trong mô-đun quang điện perovskite. Tế bào năng lượng mặt trời Perovskite hứa hẹn rất nhiều cho thế hệ công nghệ quang điện tiếp theo. Với công nghệ đầy hứa hẹn này, nhu cầu về phim perovskite chất lượng cao cho các mô-đun quang điện diện tích lớn. Nghiên cứu của nhóm hỗ trợ các nhà nghiên cứu đang làm việc để thương mại hóa hơn nữa các mô-đun quang điện perovskite.
Nhóm nghiên cứu với các nhà nghiên cứu từ Đại học Hàng Châu Dianzi, Đại học Sialkot, Đại học Thường Châu, Đại học Bưu chính Viễn thông Nam Kinh và Học viện Khoa học Trung Quốc, đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Nano Research Energy.
Trong nghiên cứu của mình, nhóm đã kiểm tra và tóm tắt những tiến bộ gần đây trong các mô-đun quang điện perovskite, tập trung sự chú ý của họ vào các phương pháp phủ được sử dụng trên các mô-đun này. Các phương pháp này bao gồm lớp phủ quay, lớp phủ mờ bác sĩ, lớp phủ khuôn rãnh, lớp phủ phun, in phun, lắng đọng bìa mềm và lắng đọng hơi. Họ cũng kiểm tra quy định tăng trưởng của các màng perovskite chất lượng cao và diện tích lớn. Nghiên cứu của họ bao gồm các hướng phát triển trong tương lai và triển vọng cho các mô-đun quang điện perovskite.
Các pin mặt trời perovskite cung cấp các đặc tính quang điện rất hữu ích trong các ứng dụng quang điện. Pin mặt trời Perovskite ít tốn kém hơn và có thể được chế tạo đơn giản hơn so với pin mặt trời silicon đang được sử dụng. Do đó, những tế bào năng lượng mặt trời perovskite này đang thu hút sự chú ý từ cả giới học thuật và công nghiệp. Đặc biệt, pin mặt trời perovskite có hiệu suất cao và có thể được sản xuất thông qua các quy trình chi phí thấp.
Pin mặt trời Perovskite đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng quy mô phòng thí nghiệm được chứng nhận là 25,7%. Do hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao và chi phí thấp, pin mặt trời perovskite hứa hẹn nhiều khả năng thương mại hóa trong tương lai. Nhưng trong khi các tế bào năng lượng mặt trời perovskite hiệu suất cao này có thể được chế tạo với diện tích nhỏ hơn 0,1 cm2, các nhà nghiên cứu đang phải đối mặt với những thách thức trong việc phóng to thành công các màng perovskite cho các mô-đun quang điện lớn hơn.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rất khó để mở rộng các màng chất lượng cao từ các mô-đun diện tích nhỏ sang diện tích lớn. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao có thể đạt được với pin mặt trời perovskite diện tích nhỏ giảm đáng kể khi chúng được sử dụng trong các mô-đun quang điện perovskite lớn hơn. Cho đến khi có thể vượt qua rào cản này, rất khó để chế tạo các tế bào năng lượng mặt trời perovskite này cho mục đích thương mại trên diện rộng.
"Để sản xuất mô-đun quang điện perovskite diện tích lớn theo hướng công nghiệp hóa, rất nhiều vấn đề cần được giải quyết, chẳng hạn như hiệu suất tương đối thấp của mô-đun quang điện perovskite diện tích lớn, chế tạo màng perovskite chất lượng cao và diện tích lớn, và thiết kế Liang Chu, giáo sư tại Đại học Hàng Châu Dianzi, cho biết. Bước đầu tiên là có thể ký gửi các màng perovskite diện tích lớn với độ đồng đều và khả năng tái tạo cao.
Các quy trình lắng đọng màng perovskite diện tích lớn rất đa dạng mà không có quy mô công nghiệp tiêu chuẩn hóa. Các phương pháp phủ này rất quan trọng vì độ dày, độ kết tinh, độ nhám bề mặt và độ nén của màng perovskite ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ, tạo và phân tách điện tích cũng như hiệu suất của thiết bị. Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu và phân tích các phương pháp phủ khác nhau, xác định các hạn chế của chúng và khám phá các mô-đun quang điện perovskite tiềm năng có thể sử dụng cho các ứng dụng thương mại trong tương lai.
Hướng tới việc thương mại hóa trong tương lai, nhóm nghiên cứu lưu ý một số hướng phát triển. Họ đề nghị các nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển các phương pháp phủ cho màng perovskite chất lượng cao diện tích lớn, với các thành phần perovskite được tối ưu hóa hơn nữa để nâng cao hiệu quả của các mô-đun quang điện perovskite.
Họ cũng đề xuất rằng các lớp bị chôn vùi và lớp bề mặt nên được sửa đổi đồng thời để loại bỏ các khuyết tật perovskite trong các mô-đun quang điện perovskite. Các lớp giao diện này giải quyết vấn đề phản ứng ăn mòn. Khuyến nghị cuối cùng của nhóm nghiên cứu là các nhà nghiên cứu nên xem xét các chiến lược ổn định, đã được sử dụng rộng rãi trong pin mặt trời perovskite diện tích nhỏ. Chu nói: “Những chiến lược này có thể cải thiện đáng kể độ ổn định của các mô-đun quang điện perovskite diện tích lớn.
