Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một sự hợp tác do nhóm Palomares của ICIQ dẫn dắt giúp hiểu sâu hơn về tác động của việc thay đổi các vật liệu trong pin mặt trời perovskite đối với hiệu suất của nó. Các kết quả, được công bố trên tạp chí Năng lượng & Khoa học Môi trường , sẽ giúp […]
Một sự hợp tác do nhóm Palomares của ICIQ dẫn dắt giúp hiểu sâu hơn về tác động của việc thay đổi các vật liệu trong pin mặt trời perovskite đối với hiệu suất của nó. Các kết quả, được công bố trên tạp chí Năng lượng & Khoa học Môi trường , sẽ giúp hợp lý hóa việc thiết kế các thành phần của các tế bào, do đó làm tăng sức hấp dẫn thương mại của chúng.
Pin mặt trời dựa trên Perovskite là công nghệ năng lượng mặt trời phát triển nhanh nhất cho đến nay. Kể từ khi chúng được sử dụng lần đầu tiên vào năm 2009, pin mặt trời perovskite đã đạt được hiệu quả cao (hơn 22% dưới bức xạ mặt trời tiêu chuẩn) với chi phí sản xuất thấp. Mặc dù hầu hết các thành phần perovskite được tối ưu hóa, vẫn còn chỗ để cải thiện. Đặc biệt là liên quan đến Tài liệu vận chuyển lỗ (HTM) được sử dụng.
Sự hợp tác, giữa các nhà nghiên cứu từ các nhóm Palomares và Vidal của ICIQ, nhóm Hóa học bề mặt và giao diện vật lý tại Viện nghiên cứu de Ciència de Vật liệu de Barcelona (ICMAB-CSIC) và IMDEA Nanocienca, đã làm sáng tỏ những lý do đằng sau sự khác biệt quan sát được ở perovskite hiệu suất của các tế bào bằng cách so sánh bốn HTM khác nhau có tính chất vật lý và hóa học gần gũi.
Pin mặt trời dựa trên Perovskite đang tiến gần đến sự ổn định – trong điều kiện làm việc – cần thiết để được tin cậy là sản phẩm thương mại tiềm năng. Mối quan tâm chính là các vật liệu được sử dụng, đặc biệt là spiro-OMeTAD – HTM được sử dụng rộng rãi nhất, dễ bị xuống cấp. Do đó, nghiên cứu hiện tại đang tập trung vào việc tìm kiếm các lựa chọn thay thế. “Các nhà khoa học đã thiết kế các phân tử mới có thể thay thế spiro-OMeTAD trong nhiều năm. Tìm kiếm các phân tử có đặc tính điện và quang tương tự như spiro-OMeTAD và hy vọng sẽ có kết quả tương tự. Nhưng khi thử nghiệm các HTM mới, thay vì nhận được kết quả tương tự, các tế bào Núria F. Montcada, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại nhóm Palomares và là một trong những tác giả đầu tiên của bài báo giải thích, vì vậy, chúng tôi quyết định hiểu lý do tại sao điều này xảy ra.
Các nhà nghiên cứu nhận ra rằng các phân tử mới có khả năng thay thế spiro-OMeTAD vì HTM đã được lựa chọn trên cơ sở tính chất của chúng trong dung dịch. Tuy nhiên, trong các pin mặt trời chức năng, các phân tử này được điều chế dưới dạng các màng mỏng có bề mặt lần lượt được đặt tiếp xúc với các vật liệu khác, tạo thành các giao diện. Các giao diện được tạo ra có thể tạo ra những thay đổi về tính chất của các phân tử.
Thông qua sự hợp tác với các nhà khoa học ICMAB, chức năng làm việc bề mặt của từng lớp HTM trên pin mặt trời perovskites đã được đo lường để thấy rằng “mức năng lượng Spiro-OMeTAD hoàn toàn phù hợp với các thành phần khác của tế bào, trong khi cảnh quan năng lượng ít thuận lợi hơn Các lớp của các phân tử HTM mới đã được thử nghiệm. Các bề mặt và giao diện được tạo ra trong ngăn xếp pin mặt trời có một vai trò quan trọng trong các hoạt động của thiết bị chức năng “, Carmen Ocal, nhà nghiên cứu tại ICMAB nói. “Chúng ta phải lưu ý rằng giao diện perovskite-HTM có thể làm thay đổi mức năng lượng và tạo ra sự sai lệch năng lượng không mong muốn. Chúng ta đã chứng minh rằng nghiên cứu về các phân tử cần phải phù hợp với điều kiện mà phân tử sẽ được sử dụng – mặt khác, thiết kế phân tử chỉ là thử nghiệm và sai sót “, Montcada kết luận.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện nghiên cứu hóa học của Catalonia (ICIQ) . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :