female-engineer-in-laboratory-3861449

Perowskity kwitną pod presją

Naukowcy z USA i Nigerii badali wpływ ciśnienia na produkcję ogniw słonecznych perowskitów i stwierdzili, że prawidłowe zastosowanie może poprawić wydajność ogniw nawet o 40% (względnie). Pchnij je jednak zbyt mocno, a one pękną.
Naukowcy nie ustalili jeszcze optymalnej metody wytwarzania ogniw słonecznych perowskitowych, pomimo różnych kandydatów .
Naukowcy z Afrykańskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii w Nigerii (AUST), współpracując z pracownikami Worcester Polytechnic Institute w USA, zaproponowali inną nowatorską metodę. Zainspirowani poprzednimi pracami nad innymi organicznymi cienkowarstwowymi materiałami ogniw słonecznych, grupa zbadała wpływ ciśnienia na produkcję ogniw perowskitowych za pomocą analizy obliczeniowej i praktycznych eksperymentów. Poprzednie badania na Brown University , w stanie Rhode Island, pokazał, jak prawidłowe stosowanie stres mógł leczyć pęknięcia perowskitu ogniw słonecznych, ale niewiele informacji jest dostępnych o tym, jak ciśnienie mogą być stosowane do procesów produkcyjnych.

Grupa AUST-Worcester wyprodukowała 85 ogniw słonecznych z perowskitu jodku metyloamoniowo-ołowiowego, stosując powlekanie spinowe, a następnie przyłożyła do nich ciśnienie 1-10 megapaskali (MPa). Wyniki opublikowane w artykule Wspomagane ciśnieniowo wytwarzanie ogniw słonecznych perowskitowych wykazały , że zastosowanie 0-7 MPa służyło do zwiększenia wydajności konwersji ogniw. Powyżej 7 MPa wydajność ponownie spadła, ponieważ urządzenia doznały uszkodzeń.

Wyniki

Wyjściowa wydajność ogniwa 9,84% wzrosła do 13,67% pod ciśnieniem 0-7 MPa i spadła do 10,89%, gdy ciśnienie wzrosło do 10MPa. Początkowe wzrosty przypisano poprawionym kontaktom powierzchni między warstwami komórek i zwiększonej gęstości materiałów. Powyżej 7 MPa ziarno perowskitu zaczęło się fragmentować, a warstwy zaczęły się zapadać.


„Implikacje… są znaczące dla projektowania procesów wspomaganych ciśnieniowo, które mogą być stosowane do wytwarzania ogniw słonecznych perowskitowych” – powiedzieli naukowcy z AUST. „Znaczący wpływ ciśnienia sugeruje, że procesy wspomagane ciśnieniem, takie jak laminowanie, zgrzewanie na zimno i przetwarzanie walcowane / z rolki na rolkę, mogą być wykorzystywane do wytwarzania ogniw słonecznych perowskitowych o ulepszonych właściwościach.”
Grupa doszła do wniosku, że ciśnienia przekraczające 7 MPa nie powinny być brane pod uwagę, a przy opracowywaniu procesów wytwarzania wspomaganego ciśnieniem nie należy brać pod uwagę połączonych skutków kontaktu między warstwami, zagęszczania warstw, infiltracji i potencjalnego uszkodzenia warstwy.
Źródło.

Tagi:
poprzedni
następny