Bagaimana cara mengatasi masalah degradasi kinerja sel surya perovskit?

Sel surya perovskite menjanjikan peningkatan efisiensi konversi fotolistrik, tetapi mereka menderita salah satu kelemahan terbesar — kinerjanya menurun dari waktu ke waktu ketika terkena sinar matahari. Sebuah tim ilmuwan dari Amerika Serikat, Cina dan Korea Selatan menulis dalam edisi terbaru "Nature" bahwa mereka telah melakukan perawatan sederhana di permukaan sel surya perovskit, memecahkan masalah degradasi, dan membuka jalan bagi penerapan teknologi sel surya film tipis. hambatan terbesar.

Perovskit adalah sekelompok bahan yang memiliki susunan atom yang sama (struktur kristal) dengan mineral perovskit oksida. Perovskit halida logam, salah satu "anggota keluarga", siap untuk potensi aplikasi besar mereka di bidang sel surya film tipis efisiensi tinggi dan hemat energi. perhatian. Sel surya perovskite jauh lebih murah untuk diproduksi daripada sel surya berbasis silikon, tetapi mereka memiliki salah satu kelemahan terbesar - kinerjanya menurun ketika terkena cahaya untuk waktu yang lama. Jika masalah ini dapat diatasi dengan benar, itu akan membantu teknologi surya. "Terbanglah ke rumah orang biasa"

Yang Yang, kepala penelitian terbaru dan seorang profesor ilmu material dan teknik di University of California, Los Angeles, menjelaskan bahwa untuk cacat sel surya, metode pengobatan umum yang saat ini digunakan oleh para ilmuwan adalah menyimpan lapisan ion organik di permukaan untuk membuat permukaan bermuatan negatif. Sementara perawatan ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi konversi energi sel surya perovskit, itu juga memungkinkan terlalu banyak elektron menumpuk di permukaan sel. Ini mengacaukan susunan atom yang teratur, membuat sel surya perovskit semakin tidak efisien dari waktu ke waktu, yang pada akhirnya membuatnya tidak komersial.

Mengingat penemuan ini, tim menemukan cara untuk mengatasi degradasi baterai dengan memasangkan ion bermuatan positif dengan ion bermuatan negatif di permukaan, yang membuat elektron permukaan lebih netral dan stabil.

Tim menguji daya tahan sel surya yang dirawat dalam kondisi yang mempercepat penuaan sel dan dalam kondisi yang mensimulasikan sinar matahari semua cuaca. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sel-sel mempertahankan 87% dari efisiensi konversi fotolistrik awal mereka selama lebih dari 2.000 jam. Sebaliknya, dalam kondisi yang sama dan untuk jumlah waktu yang sama, kinerja sel surya yang tidak diobati turun menjadi 65%.

"Sel surya perovskit kami adalah salah satu yang paling stabil dalam efisiensi yang dilaporkan hingga saat ini, dan penelitian terbaru kami meletakkan dasar bagi komersialisasi dan adopsi luas teknologi sel surya perovskit," kata para peneliti. "Atas dasar pengembangan lebih lanjut dan menyempurnakan teknologi ini, kami dapat merancang sel surya perovskit yang lebih stabil."