Một nhóm nghiên cứu ở Đức tuyên bố đã đạt được điện áp mạch hở cao nhất từng được ghi nhận cho đến nay đối với pin mặt trời perovskite dựa trên clorua chì methylamine lai (MAPbCl3). Chất hấp thụ perovskite mới được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng hai bước và ủ dưới khí nitơ phân tử (N2) bên trong hộp đựng găng tay.
Hình ảnh: Đại học Stuttgart
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stuttgart của Đức đã chế tạo được pin mặt trời perovskite trong suốt một điểm nối dựa trên clorua chì methylamine lai (MAPbCl 3 ), một vật liệu perovskite có dải năng lượng cao nhất trong số tất cả các loại perovskite.
Michael Saliba, tác giả tương ứng của nghiên cứu, cho biết: “Tế bào mới của chúng tôi mở ra cơ hội cho pin mặt trời perovskites có dải thông rộng, điều này sẽ rất quan trọng không chỉ đối với các ứng dụng như Internet-of-Things (IoT) hoặc cửa sổ năng lượng mặt trời mà còn cả pin mặt trời đa chức năng”. , nói với tạp chí pv . “Perovskites mối nối đơn với dải tần rộng vẫn chưa đạt đến điện áp cao.”
Các nhà khoa học giải thích rằng việc ứng dụng vật liệu này trong pin mặt trời bị hạn chế bởi động học kết tinh nhanh và khả năng hòa tan kém
của tiền chất, dẫn đến độ che phủ màng không hoàn chỉnh với hình thái màng không đều.
Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã áp dụng phương pháp lắng đọng hai bước và ủ dưới khí nitơ phân tử (N2) bên trong hộp đựng găng tay. Mahdi Malekshahi, đồng tác giả cho biết: “Chúng tôi chứng minh rằng bầu không khí ủ ảnh hưởng mạnh mẽ đến động học kết tinh của MAPbCl3 mà không làm thay đổi tính chất khối lượng của nó”. ” Trong quá trình ủ trong bầu khí quyển N2, màng MAPbCl3 thể hiện độ che phủ bề mặt kém với nhiều khoảng trống và giá trị bình phương trung bình nghiệm (RMS) cao khoảng 64 nm.”
Các nhà nghiên cứu đã chế tạo tế bào này với chất nền làm từ oxit thiếc pha tạp flo (FTO), lớp vận chuyển điện tử (ETL) dựa trên carbon-titanium dioxide ( C /TiO2), lớp xốp trung bình TiO2, chất hấp thụ MAPbCl3, Spiro- Lớp vận chuyển lỗ OMeTAD (HTL) và tiếp điểm kim loại vàng (Au).
Được thử nghiệm trong điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn, thiết bị đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng là 0,81%, điện áp mạch hở là 1,71 V, mật độ dòng điện ngắn mạch là 0,73 mA cm−2 và hệ số lấp đầy là 64,7%.
Các học giả cho biết: “Điều đáng chú ý là điện áp mạch hở cao 1,78 V như vậy thu được đối với perovskite dải rộng sử dụng spiro-OMeTAD HTL thông thường,” các học giả cho biết. pin mặt trời perovskite dựa trên MAPbCl 3 .
Saliba cho biết thêm: “Điều quan trọng là điều này đạt được nhờ các tiếp điểm tương tự được sử dụng cho pin mặt trời perovskite hiệu suất kỷ lục thế giới với dải tần hẹp”. “Đáng ngạc nhiên là lớp vận chuyển lỗ thông thường spiro-OMeTAD, được tối ưu hóa cho các dải tần hẹp, lại duy trì được điện áp cao như vậy.”
Khái niệm pin mặt trời đã được mô tả trong bài báo “Chất hấp thụ ánh sáng MAPbCl3 dành cho pin mặt trời Perovskite điện áp cao nhất”, được xuất bản gần đây trên ACS Publications.
