Gnóthaíonn Taighdeoirí Cobhsaíocht Mhodúil Gréine Perovskite a Thaifead Faoi Solas, Teas, agus Strus UV

Tá an chobhsaíocht is mó riamh bainte amach ag foireann taighde idirnáisiúnta maidir le modúil gréine perovskite faoi strus solais, teasa agus UV le teicneolaíocht pasivation faoi thiomáint na ceimice atá in oiriúint don tionscal-. Go háirithe, choinnigh modúl taispeána 48 cm2 thart ar 95% dá éifeachtúlacht tosaigh tar éis 5,000 h de sholas 1 ghrian maosaithe agus uasphointe cumhachta (MPP).

"Is é príomh-núíosach na hoibre seo ná straitéis innealtóireachta comhchriostail a thabhairt isteach le haghaidh perovskites dháthoiseach (2D) bunaithe ar mhóilíní neodracha, seachas ar chaidíní toirtiúla ianach traidisiúnta," a dúirt an t-údar comhfhreagrach Narges Yaghoobi Nia le iris pv, ag cur leis gur léirigh an staidéar gur féidir le modhnóirí neodracha trí-aisínín (-) gníomhú mar mhóilíní beinsimín i bhfoirm beinsimín go beinsimín (B), ar a dtugtar "Binsimíní" mar mhóilíní bunaithe ar bheinsimín. céim chriostail trí idirghníomhartha idirmhóilíneacha in ionad malartú ian."

Chinn na taighdeoirí gur roghnaigh BGA folúntais hailíde agus cationic araon i scannáin tanaí ilchodacha perovskite trí "adducts Lewis láidir agus bannaí idirmhóilíneacha a fhoirmiú," ag gníomhú mar ghníomhaire ilfheidhmeach.

"Cuireann na scannáin seo atá bunaithe ar BGA-perovskite 2D go héifeachtach bac go héifeachtach le himirce ian agus le héalú na gcaiteacha luaineacha MA+ faoi soilsiú comhthimpeallach fada," a dúirt na taighdeoirí, ag cur leis nár athraigh an chéim chobhsaí perovskite 2D an stoichiometry perovskite bunaidh 3D.

Ba núíosach freisin tuaslagóirí neamh{0}polaracha, tionscail{-a úsáid chun damáiste don chiseal 3D a sheachaint, dar le Yaghoobi Nia.

Mar thoradh ar léiriú ar na scannáin chóireáilte i gcealla gréine perovskite optamaithe bhí coinneáil éifeachtúlachta níos mó ná 95% tar éis 5,000 h de sholas na gréine 1 maosaithe agus coinníollacha MPP. Faoi thástálacha struis teirmeach, bhí coinneáil éifeachtúlachta níos mó ná 91% ag an ngléas sprioc tar éis 5,000 h ag 85 C agus coinneáil éifeachtúlachta os cionn 98% faoi 1,000 h de nochtadh leanúnach UV agus rianú MPP ag coinníollacha atmaisféaracha.

Chomh maith leis sin rinne na taighdeoirí modúil a raibh suas le 48 cm² de limistéar gníomhach iontu a raibh éifeachtúlacht tiontaithe cumhachta 18.5% acu, agus leibhéil chobhsaíochta thar riachtanais tráchtála IEC/ISOS. Bhí éifeachtacht 23.4% ag grianchealla beaga-.

"Léiríonn ár modh innealtóireachta comhchriostail feabhas soiléir ar éifeachtúlacht agus ar chobhsaíocht i gcomparáid le torthaí a foilsíodh roimhe seo," thug na taighdeoirí faoi deara. "Le chéile, tugann an dul chun cinn seo aghaidh go díreach ar cheann de na bacainní móra deiridh ar thráchtálú peireascóip:-cobhsaíocht modúil fadtéarmach faoi choinníollacha oibriúcháin réalaíocha," a dúirt Yaghoobi Nia.

Maidir le déantúsaíocht, dearadh an próiseas innealtóireachta comhchriostail le bheith ag teacht leis na sreafaí oibre déantúsaíochta peireascite atá ann cheana féin.

"Ó thaobh an phróisis de, is céim amháin breise taisce í ar bharr ciseal caighdeánach perovskite 3D," a mhínigh Yaghoobi Nia, ag cur leis nach dteastaíonn sintéis chasta, -próiseáil ardteochta, céimeanna folúis, nó caipiteal nua{-dianuirlisí. "Íslíonn sé seo an bac ar aistriú teicneolaíochta chuig línte déantúsaíochta PV atá ann cheana féin," thug sí faoi deara.

Cruthaítear an ciseal comhchriostail 2T trí thaisce tuaslagáin ó thuaslagóir neamhpholach, agus anáil theirmeach éadrom ina dhiaidh sin. "Tá sé tábhachtach go bhfuil an chastacht cheimiceach seachas an teicneolaíocht. Luíonn an nuálaíocht sa dearadh móilíneach agus sa cheimic idir-aghaidhe, ní i gcéimeanna déantúsaíochta breise. Fágann sé seo go bhfuil an cur chuige an-tarraingteach ó thaobh scála de agus ó thaobh glactha tionsclaíoch de," a dúirt Yaghoobi Nia.

Bhí foireann ó Iritaly Trading Company agus École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i gceannas ar an taighde, i dteannta taighdeoirí ó Ollscoil na Róimhe Tor Vergata, Institiúid Struchtúr Ábhar, Saotharlann Náisiúnta Argonne, an Iodáil-atá lonnaithe i Greatcell Solar.

Mheas na taighdeoirí gurbh ionann an obair le BGA agus “comhdhúil úrnua chun céimeanna uathúla perovskite comh-íseal-chriostail a bhaint amach ag baint úsáide as tuaslagóirí neamhpholacha, as a dtagann gléasanna perovskite an-éifeachtach agus cobhsaí."

Tá sé sonraithe i "Co{0}}innealtóireacht chriostail de{-phas perovskite dháthoiseach do mhodúil gréine perovskite le héifeachtúlacht agus cobhsaíocht fheabhsaithe," a foilsíodh in Nature Energy.