Një grup shkencëtarësh amerikano-kanadezë ka përdorur molekulat e bazës Lewis për të përmirësuar pasivimin e sipërfaqes në një qelizë diellore perovskite.Ekipi prodhoi një pajisje me një tension të lartë të qarkut të hapur dhe nivele të jashtëzakonshme stabiliteti.
Një ekip kërkimor amerikano-kanadez ka fabrikuar një perovskite të përmbysurqelizë dielloreduke përdorur molekulat e bazës Lewis për pasivimin e sipërfaqes.Bazat Lewis përdoren përgjithësisht në kërkimin diellor të perovskitit për të pasivuar defektet sipërfaqësore në shtresën e perovskitit.Kjo ka efekte pozitive në shtrirjen e nivelit të energjisë, kinetikën e rikombinimit ndërfaqe, sjelljen e histerezës dhe stabilitetin operacional.
"Bazika e Lewis, e cila është në përpjesëtim të zhdrejtë me elektronegativitetin, pritet të përcaktojë energjinë e lidhjes dhe stabilizimin e ndërfaqeve dhe kufijve të kokrrizave," thanë shkencëtarët, duke vënë në dukje se molekulat rezultuan të jenë shumë efikase në krijimin e lidhjes së fortë midis shtresave qelizore në niveli i ndërfaqes."Një molekulë bazë Lewis me dy atome që dhurojnë elektrone mund të lidhin dhe të urë potencialisht ndërfaqet dhe kufijtë e tokës, duke ofruar potencialin për të rritur ngjitjen dhe për të forcuar qëndrueshmërinë mekanike të qelizave diellore perovskite."
Shkencëtarët përdorën një molekulë bazë difosfine Lewis të njohur si 1,3-bis(difenilfosfino) propan (DPPP) për të pasivuar një prej perovskiteve halide më premtuese – jodidi i plumbit formamidinium i njohur si FAPbI3 – për përdorim në shtresën absorbuese të një qelize.
Ata e depozituan shtresën e perovskitit në një shtresë transporti të vrimave të dopuara me DPPP (HTL) të bërë nga oksidi i nikelit (II) (NiOx).Ata vunë re se disa molekula DPPP u rishpërndanë dhe u ndanë si në ndërfaqen perovskit/NiOx ashtu edhe në rajonet e sipërfaqes së perovskitit, dhe se kristaliniteti i filmit të perovskitit u përmirësua.Ata thanë se ky hap e përmirësoimekanikeqëndrueshmëria e ndërfaqes perovskite/NiOx.
Studiuesit ndërtuan qelizën me një substrat të bërë nga qelqi dhe oksid kallaji (FTO), HTL i bazuar në NiOx, një shtresë prejkarbazol i zëvendësuar me metil(Me-4PACz) si shtresa e transportit të vrimave, shtresa e perovskitit, një shtresë e hollë jodidi fenetilamoniumi (PEAI), një shtresë transporti elektroni e bërë nga buckminsterfullerene (C60), një shtresë tampon oksid kallaji (IV) (SnO2) dhe një kontakt metalik prej argjendi (Ag).
Ekipi krahasoi performancën e qelizës diellore të dopuar nga DPPP me një pajisje referimi që nuk kaloi nëpër trajtim.Qeliza e dopuar arriti një efikasitet të konvertimit të fuqisë prej 24,5%, një tension të qarkut të hapur prej 1,16 V dhe një faktor mbushjeje prej 82%.Pajisja e padobitur arriti një efikasitet prej 22.6%, një tension të qarkut të hapur prej 1.11 V dhe një faktor mbushjeje prej 79%.
“Përmirësimi i faktorit të mbushjes dhe tensionit të qarkut të hapur konfirmoi reduktimin e densitetit të defektit në ndërfaqen e përparme NiOx/perovskite pas trajtimit DPPP,” thanë shkencëtarët.
Studiuesit ndërtuan gjithashtu një qelizë të dopuar me një sipërfaqe aktive prej 1.05 cm2 që arriti një konvertim të energjisëefikasitet deri në 23.9%dhe nuk tregoi degradim pas 1500 h.
"Me DPPP, në kushte ambienti - domethënë pa ngrohje shtesë - efikasiteti i përgjithshëm i konvertimit të energjisë së qelizës qëndroi i lartë për afërsisht 3,500 orë," tha studiuesi Chongwen Li."Qelizat diellore perovskite që janë botuar më parë në literaturë priren të shohin një rënie të konsiderueshme në efikasitetin e tyre pas 1500 deri në 2000 orësh, kështu që ky është një përmirësim i madh."
Grupi, i cili kohët e fundit aplikoi për një patentë për teknikën DPPP, prezantoi teknologjinë e qelizave në "Dizajni racional i molekulave bazë Lewis përqeliza diellore perovskite të përmbysura të qëndrueshme dhe efikase”, e cila u botua së fundmi në Science.Ekipi përfshin akademikë nga Universiteti i Torontos në Kanada, si dhe shkencëtarë nga Universiteti i Toledos, Universiteti i Uashingtonit dhe Universiteti Northwestern në Shtetet e Bashkuara.
Koha e postimit: Shkurt-27-2023