Grupp ta 'xjentisti Amerikani u Kanadiżi uża molekuli bażi ta' Lewis biex itejjeb il-passivazzjoni tal-wiċċ f'ċellula solari perovskite.It-tim ipproduċa apparat b'vultaġġ għoli ta 'ċirkwit miftuħ u livelli ta' stabbiltà notevoli.
Tim ta 'riċerka bejn l-Istati Uniti u l-Kanada ffabbrika perovskite invertitċellula solaribilli tuża molekuli bażi Lewis għall-passivazzjoni tal-wiċċ.bażijiet Lewis huma ġeneralment użati fir-riċerka solari perovskite biex passivate difetti tal-wiċċ fis-saff perovskite.Dan għandu effetti pożittivi fuq l-allinjament tal-livell tal-enerġija, il-kinetika tar-rikombinazzjoni interfacial, l-imġieba tal-isteresi u l-istabbiltà operattiva.
"Il-bażiċità ta' Lewis, li hija inversament proporzjonali għall-elettronegattività, hija mistennija li tiddetermina l-enerġija li torbot u l-istabbilizzazzjoni tal-interfaces u l-konfini tal-qamħ," qalu x-xjenzati, filwaqt li nnutaw li l-molekuli wrew li huma effiċjenti ħafna fil-ħolqien ta 'rbit qawwi bejn is-saffi taċ-ċelluli f' il-livell tal-interface."Molekula bażi ta 'Lewis b'żewġ atomi li jagħtu l-elettroni tista' potenzjalment torbot u tgħaqqad l-interfaces u l-konfini ta 'l-art, u toffri l-potenzjal li ttejjeb l-adeżjoni u ssaħħaħ l-ebusija mekkanika taċ-ċelloli solari perovskite."
Ix-xjentisti użaw molekula bażi tad-difosfina Lewis magħrufa bħala 1,3-bis(diphenylphosphino) propane (DPPP) biex passivaw wieħed mill-perovskiti tal-alid l-aktar promettenti - il-jodur taċ-ċomb tal-formamidinium magħruf bħala FAPbI3 - għall-użu fis-saff assorbenti taċ-ċellula.
Huma ddepożitaw is-saff ta 'perovskite fuq saff ta' trasport ta 'toqba drogati b'DPPP (HTL) magħmul minn ossidu tan-nikil (II) (NiOx).Huma osservaw li xi molekuli DPPP maħlul mill-ġdid u segregati kemm fl-interface perovskite/NiOx kif ukoll fir-reġjuni tal-wiċċ perovskite, u li l-kristallinità tal-film perovskite tjiebet.Qalu li dan il-pass saħħaħ il-mekkaniċitoughness tal-interface perovskite/NiOx.
Ir-riċerkaturi bnew iċ-ċellula b'sottostrat magħmul minn ħġieġ u ossidu tal-landa (FTO), l-HTL ibbażat fuq NiOx, saff ta'carbazol sostitwit bil-metil(Me-4PACz) bħala s-saff tat-trasport tat-toqba, is-saff tal-perovskite, saff irqiq ta 'jodur tal-fenetilammonju (PEAI), saff tat-trasport tal-elettroni magħmul minn buckminsterfullerene (C60), saff buffer tal-landa (IV) ossidu (SnO2), u kuntatt tal-metall magħmul mill-fidda (Ag).
It-tim qabbel il-prestazzjoni taċ-ċellula solari drogata bid-DPPP ma 'apparat ta' referenza li ma għadda mit-trattament.Iċ-ċellula drogata kisbet effiċjenza ta 'konverżjoni tal-enerġija ta' 24.5%, vultaġġ ta 'ċirkwit miftuħ ta' 1.16 V u fattur ta 'mili ta' 82%.L-apparat mhux doped laħaq effiċjenza ta '22.6%, vultaġġ ta' ċirkwit miftuħ ta '1.11 V u fattur ta' mili ta '79%.
"It-titjib fuq il-fattur tal-mili u l-vultaġġ ta 'ċirkwit miftuħ ikkonferma t-tnaqqis fid-densità tad-difetti fl-interface ta' quddiem NiOx / perovskite wara t-trattament DPPP," qalu x-xjenzati.
Ir-riċerkaturi bnew ukoll ċellula drogata b'erja attiva ta '1.05 cm2 li kisbet konverżjoni tal-enerġijaeffiċjenza sa 23.9%u ma wrew l-ebda degradazzjoni wara 1,500 siegħa.
"Bil-DPPP, taħt kundizzjonijiet ambjentali - jiġifieri, l-ebda tisħin addizzjonali - l-effiċjenza ġenerali tal-konverżjoni tal-enerġija taċ-ċellula baqgħet għolja għal madwar 3,500 siegħa," qal ir-riċerkatur Chongwen Li."Iċ-ċelloli solari perovskite li ġew ippubblikati qabel fil-letteratura għandhom it-tendenza li jaraw tnaqqis sinifikanti fl-effiċjenza tagħhom wara 1,500 sa 2,000 siegħa, għalhekk dan huwa titjib kbir."
Il-grupp, li reċentement applika għal privattiva għat-teknika DPPP, ippreżenta t-teknoloġija taċ-ċelluli fi “Disinn razzjonali ta’ molekuli bażi Lewis għalċelloli solari perovskite invertiti stabbli u effiċjenti,” li reċentement ġiet ippubblikata fi Science.It-tim jinkludi akkademiċi mill-Università ta 'Toronto fil-Kanada, kif ukoll xjenzati mill-Università ta' Toledo, l-Università ta 'Washington, u Northwestern University fl-Istati Uniti.
Ħin tal-post: Frar-27-2023