Les scientifiques proposent une stratégie d’homogénéisation du movie pérovskite pour augmenter l’efficacité de los angeles conversion

Dans une étude publiée dans natureDes chercheurs des Instituts des sciences physiques de Hefei (HFIPS) de l’Académie chinoise des sciences ont proposé une nouvelle méthode prometteuse pour fabriquer des motion pictures de pérovskite monolithiques pour les cellules solaires. Le processus consiste à inhiber los angeles séparation de levels provoquée par l’hétérogénéité interne des cations pour augmenter l’efficacité de conversion à 26,1 %, égalant ainsi le report actuel.

Pour les cellules solaires, une supply d’énergie choice importante, s’efforcer d’atteindre un rendement de conversion plus élevé et de maintenir los angeles stabilité des cellules le plus longtemps imaginable sont des problèmes fondamentaux que les scientifiques et les ingénieurs du monde entier tentent de résoudre.

Les cellules solaires à halogénure de plomb et à pérovskite (PSC) ont été largement étudiées en raison de leur rendement élevé, mais un ralentissement significatif du taux de croissance de l’efficacité de conversion de ces cellules peut être observé. Il convient de noter que los angeles plupart des études antérieures sur ces cellules se limitaient aux niveaux de floor, d’activateur et de composants.

En revanche, Pan Xu, un scientifique spécialisé dans les cellules solaires au HFIPS, et son équipe ont décidé d’examiner plus en profondeur, jusqu’au niveau des levels.

Sur los angeles base d’années de travail dans ce domaine, les scientifiques ont réalisé qu’une séparation de levels se produit inévitablement au sein des membranes pérovskites, affectant, ou plus précisément, endommageant à los angeles fois l’efficacité de conversion et los angeles stabilité cellulaire.

“Nous savons tous, grâce à des travaux antérieurs, que les cations appartenant à différents groupes sont distribués de manière hétérogène”, a déclaré Pan. “Mais los angeles manière exacte dont ces cations sont distribués, les raisons qui les sous-tendent et los angeles manière dont ils affectent l’efficacité ne sont toujours pas claires.”

Pour comprendre le comportement des cations dans les motion pictures de pérovskite, les chercheurs ont utilisé des méthodes expérimentales pour déterminer remark les cations interagissent.⁺ Et le carrier shopper⁺ Il était distribué verticalement.

“Cs⁺ Il aime collecter au bas du movie, alors qu’une grande quantité de FA⁺ “Cela s’est accumulé dans los angeles façade supérieure du movie”, a déclaré PAN.

Pour vérifier cela, ils ont approfondi leurs travaux en étudiant los angeles répartition dans los angeles section cristalline. Toutes ces expériences s’accordent bien les unes avec les autres. L’équipe a ainsi été los angeles première à observer clairement los angeles distribution inhomogène hors plan dans une expérience en laboratoire.

Cependant, les chercheurs voulaient également savoir quelle était los angeles reason de ce modèle de distribution et remark y remédier. Ils ont donc mené un check in situ pour déterminer le mécanisme precise à l’origine de cette hétérogénéité.

“Ensuite, nous avons constaté que les cations appartenant à différents groupes cristallisent et se transforment à des rythmes très différents”, a déclaré Pan, qui pense que c’est los angeles raison de l’hétérogénéité. Une fois que les chercheurs ont identifié le problème important, ils ont proposé une stratégie consistant à utiliser le 1-(phénylsulfonyl)pyrrole (PSP) comme additif pour compenser los angeles différence entre les taux de cristallisation et les taux de transition de section afin de produire des motion pictures homogènes.

Les chercheurs ont été heureux de constater une augmentation significative de l’efficacité de conversion, à 25,8 % sous certification tierce. Mieux encore, les cellules ont démontré une bonne stabilité à lengthy terme, avec une efficacité de conversion restant jusqu’à 92 % de los angeles valeur d’origine, même après 2 500 heures de suivi du level de puissance most.

Selon des rapports publics, cela égale le report d’efficacité de conversion. Dans l’ensemble, les travaux de Pan et de son équipe sur l’optimisation de section pour les cellules solaires indiquent une voie technologique prometteuse pour améliorer l’efficacité et los angeles stabilité de los angeles conversion des cellules solaires.