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Rendant les cellules solaires de la pérovskite plus stables
Les cellules solaires de la pérovskite sont abordables et fonctionnent bien mais ne durent pas.Une nouvelle méthode résout ce problème sans compromis communs.Qu'est-ce qui le rend différent?
Les cellules solaires de la pérovskite peuvent être un moyen bon marché et efficace de produire de l'énergie, mais ils ont un gros problème - ils ne durent pas longtemps.Les cellules solaires de la pérovskite peuvent être un moyen bon marché et efficace de produire de l'énergie, mais ils ont un gros problème - ils ne durent pas longtemps.Une équipe de recherche de l'Université de Pékin a publié deux articles sur les cellules solaires de pérovskite en science.
En raison de ses propriétés photovoltaïques, de son faible coût et de sa stabilité thermique, le triiodure de plomb du formamidinium (FAPBI₃) est un absorbeur prometteur pour les cellules solaires de pérovskite à jonction unique à haute efficacité.Cependant, sa cinétique de cristallisation complexe et sa métastabilité thermodynamique à la température ambiante remettent en question la qualité de cristallisation et la stabilité à long terme.
Les stratégies d'alliage, telles que l'ajout de chlorhydrate de méthylammonium et de CS⁺, aident à contrôler la cristallisation et à améliorer les propriétés photoélectriques.Cependant, ils laissent souvent des additifs résiduels qui peuvent conduire à la séparation des cations-anion, à la décomposition thermique et aux réactions chimiques indésirables.
Ces défis rendent la production difficile de produire des films et des appareils connexes α-FAPBI₃ / pérovskite non alliés et des appareils connexes.L'équipe a introduit une stratégie d'intercalation d'iode pour produire des films de pérovskite α-fapbi₃ de haute qualité et non de haute qualité, améliorant l'efficacité et la stabilité des cellules solaires de pérovskite.
Dans cette approche, la forte interaction entre l'iode cogénétique (I₂) et I⁻ forme des ions polyiodides, modifiant le chemin de réaction FAI + pBI₂ → FAPBI₃ à Fai₃ + PBI₂ → FAPBI₃ + I₂.Cette modification aide à surmonter les barrières à la formation de α-fapbi₃.
Pendant le recuit, la volatilité de i₂ assure son retrait complet du réseau, empêchant les résidus extrinsèques et entraînant un film α-fapbi₃ non allié de haute qualité.L'amélioration de la qualité des cristaux et de l'uniformité améliorent la stabilité thermique, réduisant la migration des ions.
Les cellules solaires basées sur ce film α-FAPBI₃ non allié ont réalisé une efficacité de conversion de puissance de plus de 24% et conservé 99% de leur efficacité d'origine après plus de 1 100 heures de fonctionnement à 85 ° C sous illumination.Ce travail met en évidence les contributions de l'équipe à faire progresser la technologie photovoltaïque en relevant les principaux défis de stabilité et d'efficacité.
Les cellules solaires de la pérovskite peuvent être un moyen bon marché et efficace de produire de l'énergie, mais ils ont un gros problème - ils ne durent pas longtemps.Les cellules solaires de la pérovskite peuvent être un moyen bon marché et efficace de produire de l'énergie, mais ils ont un gros problème - ils ne durent pas longtemps.Une équipe de recherche de l'Université de Pékin a publié deux articles sur les cellules solaires de pérovskite en science.
En raison de ses propriétés photovoltaïques, de son faible coût et de sa stabilité thermique, le triiodure de plomb du formamidinium (FAPBI₃) est un absorbeur prometteur pour les cellules solaires de pérovskite à jonction unique à haute efficacité.Cependant, sa cinétique de cristallisation complexe et sa métastabilité thermodynamique à la température ambiante remettent en question la qualité de cristallisation et la stabilité à long terme.
Les stratégies d'alliage, telles que l'ajout de chlorhydrate de méthylammonium et de CS⁺, aident à contrôler la cristallisation et à améliorer les propriétés photoélectriques.Cependant, ils laissent souvent des additifs résiduels qui peuvent conduire à la séparation des cations-anion, à la décomposition thermique et aux réactions chimiques indésirables.
Ces défis rendent la production difficile de produire des films et des appareils connexes α-FAPBI₃ / pérovskite non alliés et des appareils connexes.L'équipe a introduit une stratégie d'intercalation d'iode pour produire des films de pérovskite α-fapbi₃ de haute qualité et non de haute qualité, améliorant l'efficacité et la stabilité des cellules solaires de pérovskite.
Dans cette approche, la forte interaction entre l'iode cogénétique (I₂) et I⁻ forme des ions polyiodides, modifiant le chemin de réaction FAI + pBI₂ → FAPBI₃ à Fai₃ + PBI₂ → FAPBI₃ + I₂.Cette modification aide à surmonter les barrières à la formation de α-fapbi₃.
Pendant le recuit, la volatilité de i₂ assure son retrait complet du réseau, empêchant les résidus extrinsèques et entraînant un film α-fapbi₃ non allié de haute qualité.L'amélioration de la qualité des cristaux et de l'uniformité améliorent la stabilité thermique, réduisant la migration des ions.
Les cellules solaires basées sur ce film α-FAPBI₃ non allié ont réalisé une efficacité de conversion de puissance de plus de 24% et conservé 99% de leur efficacité d'origine après plus de 1 100 heures de fonctionnement à 85 ° C sous illumination.Ce travail met en évidence les contributions de l'équipe à faire progresser la technologie photovoltaïque en relevant les principaux défis de stabilité et d'efficacité.