Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia (NIMS) công bố vào ngày 5 tháng 2 rằng họ đã phát triển pin mặt trời perovskite có độ bền cao, có thể chịu được việc phát điện liên tục trong hơn 1.000 giờ trong môi trường nhiệt độ cao 60°C trong khi vẫn duy trì hiệu suất chuyển đổi trên 20%.Đã công bố.
Cấu trúc mặt cắt ngang của pin mặt trời perovskite mới được phát triển
(Nguồn: NIMS)
Pin mặt trời Perovskite dễ bị phân hủy bởi độ ẩm do đặc tính độc đáo của perovskite là chất bán dẫn tinh thể ion. Nước và oxy dễ dàng xâm nhập vào đế thủy tinh của thiết bị và các lớp dày đặc như lớp vận chuyển lỗ được hình thành bằng cách phún xạ qua các điện cực kim loại, lớp đệm và lớp vận chuyển điện tử được hình thành bởi quá trình bay hơi chân không hoặc quá trình phủ. ổn định chống lại các phân tử nước và oxy ở bề mặt tiếp xúc giữa lớp vận chuyển điện tử và lớp perovskite.
Pin mặt trời perovskite mới được phát triển bao gồm, từ phía chiếu xạ ánh sáng, thủy tinh với màng dẫn điện trong suốt, lớp vận chuyển lỗ trống (niken oxit), lớp perovskite ba chiều có độ dày 400 nm, lớp vận chuyển điện tử (fullerene, C60) , lớp đệm, Các điện cực bạc được dát mỏng theo thứ tự này. Nhằm hướng tới ứng dụng thực tế, chúng tôi đã tạo ra một thiết bị hình vuông có kích thước 1cm, đây là kích thước được đánh giá theo tiêu chuẩn thế giới.
Bằng cách đưa các amin hữu cơ vào vị trí A của perovskite, một perovskite hai chiều được hình thành trong đó các lớp bán dẫn (perovskite) và các lớp cách điện (amine hữu cơ) được xếp xen kẽ nhau. Perovskite hai chiều thường được biết đến là có khả năng chống nước và oxy cao hơn perovskite ba chiều vì lớp cách điện kỵ nước tồn tại bên trong tinh thể. Mặt khác, do các electron và lỗ trống được tạo ra trong lớp bán dẫn perovskite hai chiều khó di chuyển qua lớp cách điện nên chúng được đưa vào dưới dạng các hạt tinh thể có kích thước nm ở giao diện giữa lớp perovskite ba chiều và lớp vận chuyển điện tử.
Một so sánh đã được thực hiện giữa việc sử dụng PEDAI (1,4-phenylenediamine dihydriodide) thường được biết đến và PZDI (piperazine dihydriodide) trong perovskite hai chiều. . Kết quả là, tùy thuộc vào cường độ tương tác với bề mặt perovskite, mức độ dễ hình thành các hạt tinh thể perovskite hai chiều, cấu trúc hai chiều (độ dày của lớp bán dẫn và lớp cách điện), kích thước của hạt tinh thể hai chiều, v.v. người ta nhận thấy rằng hiệu suất chuyển đổi và độ bền cao hơn được thể hiện khi các hạt tinh thể PZDI hai chiều được đưa vào giao diện.
Pin mặt trời Perovskite chỉ mới được nghiên cứu trong 15 năm và cần có các phương pháp để đảm bảo độ tin cậy lâu dài. Trong tương lai, NIMS sẽ nỗ lực cải thiện hiệu quả và độ bền của pin mặt trời perovskite, cũng như thiết lập các phương pháp thử nghiệm tăng tốc bằng cách tiến hành các thử nghiệm trong nhà chiếu xạ chúng bằng ánh sáng mặt trời mô phỏng và thử nghiệm ngoài trời chiếu xạ chúng bằng ánh sáng mặt trời thực tế.
