Простий метод підвищує довговічність перовскітних сонячних елементів у реальних умовах

Новий підхід до покращення стійкості перовскітних сонячних елементів

Чи замислювалися ви, чому перовскітні сонячні елементи досі не заполонили наш світ, хоч і є дешевшою та гнучкішою альтернативою силікону? Головна перепона на шляху до їх повсюдного використання – швидка деградація у звичайних умовах, таких як підвищена вологість та температура. Але все змінюється, завдяки дослідницькій команді з Федерального університету ABC (UFABC) у Сан-Паулу.

Команда, під керівництвом професора Andre Sarto Polo за підтримки FAPESP та Shell, розробила інноваційний метод для зменшення деградації цих сонячних елементів. Цей прорив може значно полегшити їх комерційне впровадження. А ви знали, що перовскітні сонячні елементи можуть бути частиною сонячних вікон або енергоефективних наметів? Їх легкість, гнучкість та напівпрозорість відкривають нові горизонти в енергетиці.

Покращення в умовах оточуючого середовища

Команда UFABC досягла успіху у виробництві перовскітних сонячних елементів за звичайних умов — без спеціального контролю вологості, що є типовим для лабораторних умов. “Сонячні елементи в цій роботі були отримані за оточуючих умов, без суттєвих контролів вологості, що може бути більше сумісним з умовами промислової підготовки,” зазначив професор Polo.

Композіційні налаштування для збільшення тривалості служби

Науковці зосередилися на удосконаленні метиламонієвих перовскітів шляхом поступового додавання катіонів формацидінію (FA+). Установлено, що ці нові матеріали можуть бути перероблені та випробувані при відносній вологості від 40% до 60%, завершуючи 90-денний тестувальний період у звичайних умовах.

Сонячні елементи з високим вмістом FA+ показали значно кращу продуктивність, зберігаючи 80% від початкової ефективності, в той час як без FA+ деградували повністю протягом 30 днів. За словами Polo, “ця робота демонструє, як інтеграція катіонів FA+ у перовскіти MA+ сприяє збільшенню стійкості сонячних елементів, виготовлених та виміряних в умовах оточуючого середовища”.

Мікроструктурні зміни, які змінюють гру

Polo відзначив, що катіони FA+ збільшують розмір кристалічних зерен у структурі перовскіту, зменшуючи площі країв, де вологість має схильність до накопичення і виклику деградації. Така мікроструктурна зміна допомагає сонячним елементам довше зберігати свою продуктивність у реальних умовах.

Ці знахідки, які стали частиною докторського дослі