Jednoduchá oprava pomôže perovskitovým solárnym článkom odolávať Slnku
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 16. 3. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Perovskitové materiály sa rýchlo stávajú sľubným kandidátom na solárne články, no jednou z ich hlavných nevýhod je, že sa môžu na priamom slnku znehodnotiť. Výskumníci z Kalifornskej univerzity v Los Angeles teraz odhalili hlavnú príčinu tohto problému a našli jednoduchú nápravu, ktorá sa dá použiť počas výrobného procesu.
Kremík už dlho kraľuje vo svete solárnych článkov a žiadny iný materiál sa mu nevyrovná skvelou kombináciou účinnosti, životnosti a ceny. Jeden z konkurentov sa však rýchlo presadzuje - perovskity halogenidov kovov, ktoré sa približujú účinnosti kremíka, ale sú lacnejšie, ľahšie a flexibilnejšie.
Má to však, samozrejme, háčik. Perovskitové materiály majú tendenciu rozkladať sa pod priamym slnečným svetlom, čím sa časom znižuje ich účinnosť. To je samozrejme problém pre zariadenia určené na priame slnečné svetlo. V novej štúdii vedci z Kalifornskej univerzity v Los Angeles odhalili mechanizmus, ako k tejto degradácii dochádza.
Iróniou osudu to vyplýva z povrchovej úpravy určenej na odstránenie chýb a zlepšenie účinnosti. Tento proces zahŕňa pokrytie povrchu vrstvou organických iónov, ale tím zistil, že sa tým môže vytvoriť akási pasca pre elektróny prenášajúce energiu, ktoré sa zhromažďujú na povrchu. To následne destabilizuje usporiadanie atómov perovskitu, čo časom spôsobuje rozpad.
Vedci teda riešili tento problém spájaním kladných a záporných iónov pri povrchovej úprave. Tým sa podarilo udržať neutrálny a stabilný povrch bez toho, aby sa narušila prevencia defektov pôvodnej úpravy.
Na zistenie toho, ako dobre nová úprava funguje, tím testoval perovskitové solárne články pod silným nepretržitým osvetlením, aby simulovali podmienky zrýchleného starnutia. Solárne články ošetrené novou technikou si po viac ako 2 000 hodinách v týchto podmienkach zachovali 87 percent svojej účinnosti. To bolo oveľa lepšie ako v prípade neošetrených článkov, ktorých účinnosť klesla na 65 percent.
Výskum bol uverejnený v magazíne Nature.
