Blokiranje elektrona omogućava solarne ćelije sa efikasnošću od 18,5 posto

Njemački i švicarski naučnici su zajedno razvili perovskitnu solarnu ćeliju koristeći karbonske elektrode koja je efikasna čak 18,5 posto i zadržava 82 posto nakon 500 sati neprekidnog svjetla. Iako efikasnost ove ćelije daleko zaostaje za drugim solarnim uređajima od perovskita, ona se proizvodi korišćenjem procesa na niskim temperaturama, što omogućava postizanje jeftine proizvodnje u velikim količinama, što ovaj pristup čini vrijednim daljnjeg istraživanja.

U nedavno objavljenom radu, naučnici predvođeni Fraunhofer institutom za solarne energetske sisteme rekli su: "[trenutno najčešće korištene] metalne kontaktne elektrode ubrzavaju degradaciju perovskitnih solarnih ćelija zbog difuzije metalnih nečistoća na površini. Zamjena metalnih kontakata s kemijskim Inertne, robusne ugljično-grafitne elektrode u perovskit solarnim ćelijama – tj. perovskit solarne ćelije na bazi ugljika (C-PSC) – mogu u osnovi riješiti ovaj problem. Ima sposobnost upravljanja pritiskom okoline zasnovane na industrijski zreloj tehnologiji štampanja, tako da je prilično obećavajuća za komercijalizaciju."

Dalje su objasnili da se još jedan problem pojavio u C-PSC ćelijama, što je rezultiralo gubitkom performansi na interfejsu ugljenične elektrode sa slojem perovskita. Da bi se prevazišao ovaj problem, Fraunhofer institut za solarne energetske sisteme ISE, u saradnji sa naučnicima sa švajcarskog Federalnog instituta za tehnologiju u Lozani (EPFL), razvio je sloj barijere koji se može postaviti između njih.

Stavili su još jednu strukturu perovskita na aktivni sloj baterije i koristili različite tehnike snimanja kako bi utvrdili da ovaj dodatni sloj može spriječiti kretanje elektrona u "pogrešnom" smjeru i poboljšati performanse baterije.

Oni objašnjavaju ovaj pristup u "Korišćenje 2D perovskita kao slojeva za blokiranje elektrona u visokoefikasnim (18,5 procenata) solarnim ćelijama od perovskita pomoću ugljeničnih elektroda na niskoj temperaturi za štampanje", nedavno objavljenom u Advanced Energy Materials. Kao što naslov sugeriše, tim je napravio ćeliju sa visokom efikasnošću od 18,5 posto i zadržao efikasnost od 82 posto nakon 500 sati izlaganja sunčevoj svjetlosti. Kontrolni uređaj bez barijere postigao je početnu efikasnost od 15,7 posto, ali je izgubio 63 posto svoje efikasnosti nakon 200 sati osvjetljenja.

"Vjerujemo da upotreba 2D perovskita kao slojeva za blokiranje elektrona (EBL) može pomoći u otvaranju puta za buduću efikasnu i dugoročnu stabilnu praksu razvoja potpuno štampanih C-PSC-a", zaključio je tim.