Sử dụng amoniac để hàn gắn màng perovskite để xây dựng bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Sử dụng amoniac để hàn gắn màng perovskite để xây dựng bảng điều khiển năng lượng mặt trời

    Sử dụng amoniac để hàn gắn màng perovskite để xây dựng bảng điều khiển năng lượng mặt trời

    Using ammonia to heal perovskite film for solar panel construction

    Làm lành amoniac của màng perovskite dựa trên formamidinium. Ảnh: Li Zhipeng

    Kể từ năm 2009, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng màng perovskite, là sự kết hợp của vật liệu hữu cơ và vô cơ, có thể hứa hẹn cho việc xây dựng bảng điều khiển năng lượng mặt trời. Perovskites là những màng rất mỏng với cấu trúc tinh thể cụ thể, rất nhẹ và linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí, so với các tấm silicon.

    Tuy nhiên, những hạn chế hiện tại, bao gồm cách chuẩn bị màng perovskite có độ đồng đều cao trên quy mô lớn, đã ngăn cản việc thương mại hóa pin mặt trời perovskite.

    Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Viện Năng lượng Sinh học và Công nghệ Xử lý Sinh học Thanh Đảo (QIBEBT), Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS), đã mô tả một phương pháp mới để xử lý màng perovskite dựa trên formamidinium giúp giảm bớt một số hạn chế bằng cách sử dụng xử lý amoniac để loại bỏ các cấu trúc lỗ chân lông hình thành. trong quá trình xử lý.

    Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 29/7.

    "Hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao nhất của pin mặt trời perovskite có thể so sánh với pin mặt trời dựa trên silicon được thương mại hóa rộng rãi. Tuy nhiên, làm thế nào để đạt được diện tích lớn chuẩn bị màng perovskite có độ đồng đều cao vẫn là một thách thức", GS Pang Shuping từ QIBEBT cho biết. tác giả tương ứng của nghiên cứu.

    Các phương pháp và dung môi được sử dụng để xử lý màng perovskite đã được nghiên cứu rộng rãi, nhưng những phương pháp này vẫn đòi hỏi các bước xử lý bổ sung hoặc vật liệu để làm cho màng perovskite hoạt động. Ví dụ, phương pháp chữa bệnh bằng khí metylamin cực kỳ hứa hẹn chỉ phù hợp với perovskite gốc metylamoni, nhưng không khả thi đối với perovskite dựa trên formamidinium hiệu quả hơn.

    Để tìm ra giải pháp cho việc chữa lành khí của màng perovskite dựa trên formamidinium, trước tiên các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các phản ứng cơ bản gây ra các thách thức. Wang Xiao, tác giả thứ hai của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã chỉ ra rằng sự suy thoái của perovskites chứa formamidinium là do phản ứng giữa cation formamidinium và các amin béo, tạo ra amoniac”.

    Để tránh xảy ra các phản ứng phụ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng amoniac thay vì khí metylamine để xử lý màng perovskite dựa trên formamidinium. Dựa trên công nghệ này, nhiệt độ được hạ thấp để màng perovskite có thể hấp thụ đủ amoniac để chuyển màng sang trạng thái trung gian có thể chảy được. Ở trạng thái dễ chảy này, các khuyết tật và cấu trúc lỗ trong màng perovskite thô có thể được chữa lành.

    Bằng cách sử dụng kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu đã có thể chuẩn bị một màng perovskite có hiệu suất chuyển đổi điện năng cao hơn và có thể dễ dàng tái tạo ở quy mô lớn. Li Zhipeng, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Pin mặt trời perovskite dựa trên amoniac sau chữa bệnh đạt hiệu suất chuyển đổi điện năng là 23,21% với khả năng tái tạo tuyệt vời”.

    Đối với hoạt động chữa bệnh bằng khí amoniac, cần phải kiểm soát chặt chẽ tốc độ hấp phụ và giải hấp ở nhiệt độ thấp và rất nhanh. Một thành công khác của việc sử dụng công nghệ sau chữa bệnh bằng khí amoniac là nó có thể dễ dàng đưa vào các công nghệ thương mại hiện có, đã được thiết lập.

    Sắp tới, các nhà nghiên cứu đang suy nghĩ về cách thiết kế đúng thiết bị cần thiết để sản xuất màng perovskite bằng phương pháp này, đây là thành phần chính để đưa pin mặt trời perovskite ra thị trường thương mại.

    Zalo
    Hotline