Een onderzoeksgroep onder leiding van Professor Dong Suk Kim vanUnistate School of Cool Neutralityin samenwerking met de Professor Tae Kyung Lee vanNationale Universiteit van Gyeongsang (GNU)hij ontwikkelde er een Zonnecel in perovskiet (PSC) in staat om te weerstaan tegen extreme omstandigheden van warmte en vochtigheid, de weg openen naar Grootschalige marketing van deze technologie.
De zonnecellen in perovskiet, gezien de erfgenamen van de huidige siliciumcellen, bieden Hogere theoretische efficiëntie En lagere productiekosten. Maar die van hen Slechte hittebestendigheid Hij heeft de commerciële diffusie tot nu toe beperkt. In tegenstelling tot siliciumcellen verdragen de PSC in feite geen inkapselingstemperaturen boven 110 ° C, die nodig zijn om te voorkomen dat de vochtigheid en zuurstof zijn structuur in gevaar brengen.
Om deze limiet te overwinnen, hebben de onderzoekers het traditionele additief vervangen 4-terz-butilpiridine (TBP) met Carbonaatethyleen (EC) In de Gap Transport Layer (Hole Transport Layer, HTL). Hoewel de TBP de initiële efficiëntie beter is, verlaagt de Vetrosa Transition Point (TG) van het materiaal, waardoor het onstabiel is na 80 ° C Verhoog de TG tot 125 ° Cmeer geven thermische weerstand en structurele stabiliteit naar de cel.
Efficiëntie van 25,56% en ongekende duurzaamheid in extreme omstandigheden
Het resultaat was buitengewoon: de nieuwe PSC heeft een eerste efficiëntie bereikt van 25,56%de hoogste ooit opgenomen voor zonnecellen zonder TBP. Maar nog verrassender was het de Weerstand tegen extreme omgevingscondities. Na langdurige blootstelling aan 85 ° C temperatuur En 85% van de relatieve vochtigheid gedurende 1.000 uurde cel heeft een efficiëntie van de 21,7%het behouden van meer dan 85% van de initiële prestaties.
Zelfs na het intrapsiaalproces, dat de reële gebruiksomstandigheden simuleert, is de efficiëntie gebleven aanzienlijk onveranderd. En dat is niet alles: wanneer technologie is toegepast op een 100 cm² modulede cel heeft een uitstekende efficiëntie van de 22,14%het bevestigen van de Systeemschaalbaarheid.
Deze resultaten zijn mogelijk gemaakt door het vermogen van deEthylcarbonaat om de doping uniform op te lossen Litio bis (trifluoromoromansulfonil) onervaren)het aanzienlijk verbeteren van het transport van kosten naar de GAP -transportlaag en dus bijdragen aan de algehele efficiëntie van het apparaat.
Een beslissende stap in de richting van de marketing van de PSC
Professor Kim benadrukte het belang van innovatie:
Dankzij deze studie hebben we een systeem ontwikkeld voor het transport van ladingen dat hoge prestaties behoudt, zelfs in omgevingen bij hoge temperatuur en vochtigheid. Deze ontdekking vormt een cruciale stap in de richting van de praktische toepassing van zonnecellen in perovskiet.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Energie- en milieuwetenschaphet bevestigen van de waarde van de ontdekking op het internationale panorama van schone energie.
