Покращення квазі-2D перовскітних сонячних елементів за допомогою інтерфейсного інжинірингу з диціанідамідом
Інновації в перовскітних сонячних елементах: збільшення ефективності та стабільності
Чи можливо знайти рішення, яке одночасно підвищить ефективність і стабільність перовскітних сонячних елементів? Дослідницька команда під керівництвом професорів Пэнвеи Лі, Яньлін Сонг та Ікіана Чжана знайшла відповідь на це питання. Їх інноваційний підхід, заснований на використанні молекулярного мосту диціандіамід (DCD), демонструє величезний потенціал для зміни світу відновлюваної енергетики.
Вражаючі показники ефективності
Команда досягла рекордної потужності перетворення у 21,54% для пристроїв, що пройшли обробку DCD, в той час як контрольні зразки показали лише 19,05%. Що зробило ці результати ще більш вражаючими, так це зниження густини міжфазних дефектів на 73%, що забезпечило швидший перенос зарядів та зменшення швидкості рекомбінації. Довгострокове тестування показало, що оброблені пристрої не втратили 94% початкової ефективності навіть після 1200 годин.
Секрет успіху DCD
Але що робить DCD таким ефективним? Відповідь криється у його молекулярній структурі. Гуанідинові та ціаногрупи DCD взаємодіють з іонами та укріплюють інтерфейси між перовскітами та електродами. Це не лише зменшує дефекти, але й допомагає уникнути агрегації фаз з низьким значенням, забезпечуючи кращу однорідність переносу заряджень.
Перевірка та підтвердження результатів
Дослідники застосовували різноманітні методи для перевірки ефективності DCD. Спектроскопічні дослідження, зокрема XPS і FTIR аналіз, підтвердили взаємодію DCD з Pb та Ti і зниження дефектів кисню з 48% до 33%. Таким чином, дослідження продемонстрували значне поліпшення розподілу фаз та здатності до утримання зарядів, що доводить надійність даної методології.
Універсальність та перспективи
Науковці пропонують, щоб цей підхід до пасивації дефектів та гомогенізації фаз був інтегрований в інші оптоелектронні пристрої, такі як світлодіоди та фотодетектори. Завдяки цьому, можливо досягнути значних покращень ефективності та стабільності, роблячи дослідження універсальною платформою для розробки високоефективних і масштабованих інженерних рішень.
Останні досягнення в інженерії перовскітних сонячних елементів обіцяють значні перспективи для майбутньої енергетики. Застосування молекулярного мосту DCD надає нові можливості для розвитку більш ефективних та стабільних пристроїв, що можуть зробити знач
