Tăng cường độ ổn định của pin mặt trời perovskite với phụ gia hữu cơ xanh và chi phí thấp
của Viện Khoa học Trung Quốc
Các nhóm chức của cellulose acetate butyrate (CAB) tương tác với các anion và cation trong perovskite (PVK) để cải thiện đáng kể độ ổn định của thiết bị bằng cách ức chế sự phân hủy của perovskite. Nguồn: Tạp chí Hóa học Năng lượng
Gần đây, Junyou Yang và Yubo Luo từ Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Trung, phối hợp với Xin Li từ Đại học Quốc gia Singapore, đã xuất bản một bài báo có tiêu đề "Tăng cường sự ổn định của pin mặt trời perovskite phẳng bằng cellulose acetate butyrate xanh và rẻ tiền" trong Tạp chí Hóa học Năng lượng.
Vật liệu perovskite halogen hữu cơ-vô cơ lai đang nhận được sự chú ý đáng kể do hệ số hấp thụ quang học cao, dải tần có thể điều chỉnh, đường khuếch tán sóng mang dài và khả năng xử lý dung dịch, cho phép sản xuất hàng loạt với chi phí thấp. Trong thập kỷ qua, pin mặt trời perovskite một điểm nối (PSC) đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng hiện đại (PCE) là 25,7% bằng cách sử dụng cấu trúc thông thường (n-i-p). Tuy nhiên, tính ổn định của PSC vẫn chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn thương mại.
Lớp hấp thụ ánh sáng của PSC dễ bị suy giảm không thể phục hồi vì các điều kiện môi trường như độ ẩm, hàm lượng oxy, sự chiếu sáng của tia cực tím (UV), điện trường và nhiệt. Màng perovskite chủ yếu xuống cấp do nhiều khuyết tật trong đó, dẫn đến sự tái tổ hợp không theo thứ tự trong thiết bị, và do đó, hiệu suất của thiết bị kém hơn. Do đó, việc phát triển một perovskite chất lượng cao với ít khuyết tật hơn có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển sóng mang tại giao diện giữa perovskite và lớp vận chuyển phí có ý nghĩa to lớn để nâng cao hiệu quả và độ ổn định của thiết bị.
Một chất phụ gia hữu cơ màu xanh lá cây và chi phí thấp, cellulose acetate butyrate (CAB), được sử dụng để tổng hợp một màng mỏng perovskite chất lượng cao. Màng perovskite được tối ưu hóa với độ tinh thể được cải thiện đáng kể đã chứng minh tuổi thọ sóng mang lâu hơn gần mười lần so với màng nguyên sinh. Hơn nữa, mức năng lượng và độ ổn định của các màng perovskite được tối ưu hóa đã được cải thiện, dẫn đến việc chế tạo một thiết bị dựa trên CAB được tối ưu hóa với hiệu suất vô địch là 21,5% so với thiết bị điều khiển (18,2%). Ngoài ra, thiết bị được tối ưu hóa có thể duy trì hiệu suất ban đầu hơn 90% sau khi lão hóa trong 3300 giờ ở độ ẩm tương đối là 35%.
