ACER_05 ACER_05 ACER_05 Advertisement

„Molekulárne lepidlo“ pomôže prekonať nedostatky perovskitových solárnych článkov

0

Perovskitové solárne články sa stali veľmi nádejným kandidátom, pokiaľ ide o budúcnosť výroby elektriny. Najskôr však treba prekonať problémy s dizajnom. Články totiž počas používania rýchlo degradujú. Vedci z Brownovej univerzity teraz našli spôsob, ako to vyriešiť. Počas posledných 10 rokov sa výkon perovskitových solárnych článkov stabilne zvyšoval, pričom alternatívny dizajn v súčasnosti konkuruje účinnosti bežných kremíkových článkov.

Navyše na výrobu kremíkových článkov je potrebné drahé zariadenie a vysoké teploty, zatiaľ čo perovskitové články sa dajú vyrobiť pomerne lacno a pri izbovej teplote. A po použití ich možno ľahšie recyklovať. No pretože sú vyrobené z rôznych materiálov, zmeny teploty môžu spôsobiť, že sa rôzne vrstvy rozťahujú alebo sťahujú rozličnými rýchlosťami, čo vedie k mechanickému namáhaniu, ktoré spôsobuje oddeľovanie vrstiev.

Výskumníci sa zamerali na najproblémovejšie rozhranie medzi týmito vrstvami, kde sa perovskitový film absorbujúci svetlo stretáva s transportnou vrstvou elektrónov, ktorá riadi prúd pretekajúci článkom. Autori štúdie začali skúmať, ako by im zlúčeniny nazývané samozostavené monovrstvy (self-assembled monolayers – SAM) mohli pomôcť pri riešení problémov so stabilitou, ktoré trápia perovskitové solárne články.

SAM sa dajú aplikovať tak, že sa do nich článok ponorí pri izbovej teplote. Pomocou SAM vyrobených z atómov kremíka a jódu boli vedci schopní vytvoriť silné väzby medzi perovskitovým filmom absorbujúcim svetlo a elektrónovou transportnou vrstvou. Pri testovaní zistili, že tento postup vedie k podstatnému zlepšeniu životnosti perovskitových solárnych článkov, ktoré si približne po 1300 hodinách používania zachovali 80 % svojej špičkovej účinnosti.

SWAN_042021

Zatiaľ čo články bez SAM mali životnosť iba okolo 700 hodín, nový dizajn mohol fungovať na tejto úrovni asi 4000 hodín. Kremíkové články zvyčajne ponúkajú takýto výkon po dobu 25 rokov, takže pred vedcami je ešte veľa práce, ale náznaky sú sľubné. Výskum bol publikovaný v časopise Science.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať