AEB eta Kanadako zientzialari talde batek Lewis base molekulak erabili ditu perovskita eguzki-zelula baten gainazaleko pasivazioa hobetzeko.Taldeak zirkuitu irekiko tentsio handiko gailu bat eta egonkortasun maila nabarmenak zituen.
AEB eta Kanadako ikerketa talde batek alderantzizko perovskita bat fabrikatu dueguzki-zelulagainazaleko pasivaziorako Lewis base molekulak erabiliz.Lewis-en oinarriak, oro har, perovskita eguzki-ikerketan erabiltzen dira perovskita geruzaren gainazaleko akatsak pasibotzeko.Horrek efektu positiboak ditu energia-maila lerrokatzean, interfazearen birkonbinazio-zinetikan, histeresiaren portaeran eta egonkortasun operatiboan.
"Lewis-en oinarrizkotasuna, elektronegatibitatearekiko alderantziz proportzionala dena, lotura-energia eta interfazeen eta ale-mugen egonkortzea zehaztea espero da", esan dute zientzialariek, eta adierazi dute molekulak oso eraginkorrak zirela zelula-geruzen arteko lotura sendoa sortzeko. interfaze maila."Bi atomo elektroi-emaile dituen Lewis base molekula batek interfazeak eta lurreko mugak lotu eta zubi ditzake, perovskita eguzki-zelulen atxikimendua hobetzeko eta gogortasun mekanikoa indartzeko ahalmena eskainiz".
Zientzialariek 1,3-bis(difenilfosfino) propano (DPPP) izenez ezagutzen den difosfina Lewis base molekula bat erabili zuten halogenuro perovskitarik itxaropentsuenetako bat pasibatzeko, FAPbI3 izenez ezagutzen den formamidinio berun ioduroa, zelula baten geruza xurgatzailean erabiltzeko.
Perovskita geruza nikel (II) oxidoz (NiOx) egindako DPPP-rekin dopatutako zuloen garraio-geruza (HTL) batean jarri zuten.DPPP molekula batzuk perovskita/NiOx interfazean eta perovskita gainazaleko eskualdeetan berriro disolbatu eta bereizten zirela ikusi zuten, eta perovskita filmaren kristalintasuna hobetu zela.Urrats honek hobetu egin duela esan dutemekanikoaperovskita/NiOx interfazearen gogortasuna.
Ikertzaileek zelula beiraz eta eztainu oxidoz (FTO) egindako substratu batekin eraiki zuten, NiOx-en oinarritutako HTL, geruza batekin.metil-ordezkatutako carbazol(Me-4PACz) zuloa garraiatzeko geruza gisa, perovskita geruza, fenetilamonio ioduroaren (PEAI) geruza mehe bat, buckminsterfullerenez (C60) osatutako elektroi garraiatzeko geruza bat, eztainu (IV) oxidoa (SnO2) tampon geruza bat eta zilarrez egindako metalezko kontaktua (Ag).
Taldeak DPPPz dopatutako eguzki-zelularen errendimendua tratamendutik pasatu ez den erreferentziazko gailu batekin alderatu zuen.Dopatutako zelulak %24,5eko potentzia bihurtzeko eraginkortasuna lortu zuen, zirkuitu irekiko tentsioa 1,16 V-ekoa eta %82ko betetze-faktorea.Dopatu gabeko gailuak %22,6ko eraginkortasuna lortu zuen, zirkuitu irekiko tentsioa 1,11 V-ekoa eta %79ko betetze-faktorea.
"Bete-faktorearen eta zirkuitu irekiko tentsioaren hobekuntzak NiOx / perovskite aurreko interfazean akatsen dentsitatearen murrizketa baieztatu zuen DPPP tratamenduaren ondoren", esan dute zientzialariek.
Ikertzaileek 1,05 cm2-ko azalera aktiboa duen dopatutako zelula bat ere eraiki zuten, potentzia bihurtzea lortu zuena%23,9ko eraginkortasunaeta ez zuen degradaziorik erakutsi 1.500 ordu igaro ondoren.
"DPPPrekin, giro baldintzetan, hau da, berokuntza gehigarririk gabe, zelularen potentzia bihurtzeko eraginkortasun orokorra altua mantendu zen gutxi gorabehera 3.500 orduz", esan zuen Chongwen Li ikertzaileak."Aurretik literaturan argitaratu diren perovskita eguzki-zelulek 1.500 eta 2.000 orduren buruan eraginkortasunaren beherakada nabarmena izan ohi dute, beraz, hobekuntza handia da".
Taldeak, duela gutxi DPPP teknikarako patente bat eskatu zuen, zelula-teknologia aurkeztu zuen "Rational design of Lewis base molecules forperovskita eguzki-zelula egonkor eta eraginkorrak”, duela gutxi Science aldizkarian argitaratu zena.Taldean Kanadako Torontoko Unibertsitateko akademikoak daude, baita Toledoko Unibertsitateko, Washingtoneko Unibertsitateko eta Estatu Batuetako Northwestern Unibertsitateko zientzialariak ere.
Argitalpenaren ordua: 2023-02-27