Сделать перовскит солнечные элементы более стабильными
Солнечные элементы Перовскита доступны и работают хорошо, но не длится долго.Новый метод решает эту проблему без общих компромиссов.Что отличает это?
Солнечные элементы перовскита могут быть дешевым и эффективным способом производства энергии, но у них большая проблема - они не длится долго.Солнечные элементы перовскита могут быть дешевым и эффективным способом производства энергии, но у них большая проблема - они не длится долго.Исследовательская группа из Пекинского университета опубликовала две статьи о солнечных элементах Перовскита в науке.
Благодаря своим фотоэлектрическим свойствам, низкой стоимости и термической стабильности, формамидиниевый свинцовый триодид (FAPBI₃) является перспективным поглотителем высокоэффективных солнечных элементов перовскита с однообожностью.Тем не менее, его сложная кинетика кристаллизации и термодинамическая метастабильность при комнатной температуре.
Стратегии легирования, такие как добавление гидрохлорида метиламмония и CS⁺, помогают контролировать кристаллизацию и улучшить фотоэлектрические свойства.Тем не менее, они часто оставляют остаточные добавки, которые могут привести к разделению катиона, термическому разложению и нежелательным химическим реакциям.
Эти проблемы затрудняют создание высококачественных, не сплетенных α-Fapbi₃/Perovskite пленок и связанных с ними устройств.Команда ввела стратегию декляции йода для получения высококачественных, неязленных пленок α-Fapbi₃ Perosskite, повышая эффективность и стабильность солнечных элементов перовскита.
При таком подходе сильное взаимодействие между когенетическим йодом (i₂) и I⁻ образует ионы полиодида, изменяя обычный путь реакции FAI + PBI₂ → FAPBI₃ на fai₃ + pbi₂ → fapbi₃ + i₂.Эта модификация помогает преодолеть барьеры для формирования α-fapbi₃.
Во время отжига волатильность I₂ обеспечивает его полное удаление с решетки, предотвращая внешний остаток и приводя к высококачественной, неязуемой пленке α-Fapbi₃.Улучшенное качество кристаллов и однородность повышают тепловую стабильность, снижая миграцию ионов.
Солнечные элементы, основанные на этой неплавкой α-Fapbi₃, достигли эффективности преобразования мощности более 24% и сохранили 99% их первоначальной эффективности после более чем 1100 часов работы при 85 ° C при освещении.Эта работа подчеркивает вклад команды в продвижение фотоэлектрических технологий, решая ключевые проблемы в стабильности и эффективности.