Degradasi kinerja sel surya perovskite terpecahkan

Sel surya perovskite menjanjikan peningkatan efisiensi konversi fotolistrik, tetapi memiliki salah satu kelemahan terbesar—kinerjanya menurun seiring waktu saat terkena sinar matahari. Sebuah tim ilmuwan dari Amerika Serikat, Cina dan Korea Selatan menulis dalam edisi terbaru "Nature" bahwa mereka telah melakukan perawatan sederhana pada permukaan sel surya perovskit, memecahkan masalah degradasi, dan membuka jalan untuk aplikasi. teknologi sel surya film tipis. kendala terbesar.

Perovskit adalah sekelompok bahan yang memiliki susunan atom (struktur kristal) yang sama dengan mineral perovskit oksida. Perovskit halida logam, salah satu "anggota keluarga", disiapkan untuk aplikasi potensial mereka di bidang sel surya film tipis dengan 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 baik, itu akan membantu teknologi surya. "Terbang ke rumah orang biasa".

Yang Yang, kepala penelitian terbaru dan profesor ilmu dan teknik material di University of California, Los Angeles, menjelaskan bahwa untuk cacat sel surya, metode perawatan umum yang saat ini digunakan oleh para ilmuwan adalah dengan meletakkan lapisan ion organik pada sel surya. 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 lama semakin tidak efisien, yang pada akhirnya menjadikannya 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 segala cuaca. Hasilnya menunjukkan bahwa sel mempertahankan 87 persen efisiensi konversi fotolistrik awal mereka selama lebih dari 2,000 jam. Sebaliknya, dalam kondisi dan waktu yang sama, kinerja sel surya yang tidak diolah turun menjadi 65 persen .

"Sel surya perovskit kami termasuk yang paling stabil dalam efisiensi yang dilaporkan hingga saat ini, dan penelitian terbaru kami meletakkan dasar untuk komersialisasi dan adopsi luas teknologi sel surya perovskit," kata para peneliti. Berdasarkan pengembangan lebih lanjut dan penyempurnaan teknologi ini, kami dapat merancang sel surya perovskit yang lebih stabil."