Несмотря на повышенный интерес к материалам для приложений солнечной энергии, «улучшая стабильность солнечных батарей перовскита сложная задача», объясняет Чудак доктора Чанга Хун, соответствующий автор, из Национального Университета Chonnam в Южной Корее.Перовскит – общий термин для любого минерала, у которого есть та же самая кристаллическая структура как конкретная форма окиси титана кальция, сначала раскопанной в Уральских горах России в 1839 и названной по имени российского минеролога Л. А. Перовского. Уникальную структуру перовскитов можно щипнуть для конкретных свойств, изменив различные катионы и анионы, из которых они сформированы. Существенно, у структуры есть общая химическая формула ABX3, где и ‘B’ представляют положительно заряженные металлические ионы, катионы, которые очень отличаются в размере, и эти ‘X’, являются отрицательно заряженным анионом что связи к обоим металлическим катионам, соединяющим их в кристалле.
Перовскиты могут быть синтезированы в лаборатории очень дешево и сформированы в тонкие пленки, которые могут быть включены в солнечные батареи. Катионы не должны быть металлическими ионами, но могут быть любым положительно заряженным ионом, таким как ион аммония или органический ион; если A и B – различные размеры, и подходящий отрицательный ион используется, они дадут структуру перовскита.Доктор Хун и коллеги разработали метод, который, как известно как co-осадки, сделал тонкую пленку, включающую нанопористую окись никеля как слой транспортировки отверстия (HTL) для солнечной батареи перовскита, которая использует уникальный состав FAPbI3 и или MAPbBr3 как слой перовскита. Отверстия – положительный эквивалент отрицательных электронов в обсуждениях электрохимии.
FAPbI3 – йодид лидерства formamidinium, и MAPbBr3 – бромид лидерства methylammonium. Кроме того, они использовали органический стабильный воздухом неорганический цинковый комплекс наночастиц окиси в качестве ETL (слой транспортировки электрона), чтобы защитить слой перовскита от воздуха.«Мы успешно оптимизировали базирующийся HTL и ETL металлической окиси защита слоев для очень эффективного поглотителя перовскита простым методом, который может сделать стабильную воздухом гелиотехнику», объясняет соавтор доктор Соэнта Мали. «Наша главная цель состоит в том, чтобы решить проблему утомительного процесса создания обычного лакируемого добавкой, очень дорогого, нестабильного HTLs, заменив недорогой, неорганический стабильный воздухом p и окиси металла n-типа», добавил доктор Мали.Предварительные тесты мастерства их устройства, используя эти перовскиты архитектура устройства показали (±1-процентную) эффективность преобразования электроэнергии на 19,10 процентов.
Плотность тока устройства составляла почти 23 миллиампера за квадратный сантиметр, и это могло произвести 1,076 В. Значительно, устройство могло выдержать четыре пятых этого уровня эффективности в использовании в течение приблизительно пяти месяцев.Команда предполагает, что их подход мог следовать впереди к очень эффективным и стабильным воздухом солнечным батареям перовскита. «Эта техника ограничена лабораторными весами, однако крупномасштабная фальсификация должна также быть возможной с этой архитектурой устройства», сказал доктор Хун.