Heimild: Pv-tímarit
Alþjóðlegt teymi vísindamanna undir forystu Julian Steele við Belgíu við KU Leuven háskóla segist hafa þróað ferli til að bæta hitastöðugleika eins efnilegasta perovskite efnisins fyrir PV notkun: CsPbI3.
„Ein stærsta hindrunin fyrir dreifingu sólkerfa perovskite í atvinnuskyni er óstöðugleiki þeirra,“ sagði Steele. „Kostnaður við innihaldsefni þeirra er lítill, skilvirkni þeirra er í stórum dráttum en stöðugleiki þeirra er áfram erfiður.“
Öll perovskite afbrigði, sem fundust til þessa, eru efnafræðilega viðkvæm. Útsetning fyrir lofti, raka, ljósi og hita getur breytt efnistengjum þeirra og niðurbrot þau. Steele sagði að samþætting kalsíums í mótun CsPbI3 geri efnið öflugra en kynnir einnig óstöðugleika í fasa og vekur nýja áhyggjuefni fyrir framleiðendur sólarfrumna um hvort sameindirnar muni breyta skipulagi hvenær sem er.
Fjölbrigði, eins og það er þekkt, er óþægilegt fyrir framleiðendur. Við meira en 320 gráður á Celsíus, samþykkir CsPbI3 kristalla uppbyggingu sem gerir það svart og ógagnsætt; við stofuhita hefst það aftur með formlausri stillingu sem gefur því gulleit lit. Síðarnefndu formið dregur verulega úr ljósgleypni og skilvirkni allra sólarfrumna sem efnið yrði innbyggt í.
Í mörg ár var ferlið við umbreytingu áfanga í CsPbI3 óljóst. Vísindamönnum tókst að leggja kristallafasa með því að fella ný efnasambönd í lög sín af perovskítum, eða með því að breyta stærð kristalla sem þeir voru samsettir úr. Enginn hefur þó enn náð að útskýra hvers vegna þessar brellur virka. Endurtekin þraut snýr að því hvers vegna lög sem eru glitluð við sömu aðstæður verða stundum gul og stundum svört þegar þau kólna að stofuhita.
Mikil spenna
Mælingar sem gerðar voru á evrópska geislunarstöðvum Synchrotron í Grenoble í Frakklandi greindu nýlega frá frambjóðanda sem gæti haft áhrif á fasaskipti: undirlagið sem perovskítlagið er sett á.
Í grein í Science vísaði Steele til að samskeyti milli perovskite lagsins og glerflatarins sem það er borið á geti valdið spennu innan lagsins sem er fær um að samtengja viðeigandi stig sem afleiðing.
Samkvæmt rannsókninni, sem tóku þátt í vísindamönnum við 11 rannsóknarmiðstöðvar í þremur heimsálfum, er viðmótið milli perovskite og undirlags sem myndast við glæðingu við háan hita, jafnvel eftir að aftur er komið í umhverfishita. Ef hitastigið er nokkuð bratt, getur perovskite haldið kristalnetinu á tenginu og lagað sig að því.
Perovskite lagið nær „eins og harmonikku“ þegar það er hitað, sagði Steele. Aðalrannsakandi bætti við: „Þegar það er kælt reynir þetta lag að þjappa aftur saman en viðmótið sem það hefur myndast við undirlagið heldur því áfram. Við höfum sýnt fram á í rannsókninni að hægt er að nýta þessa spennu milli perovskítlagsins og undirlagsins til að koma á stöðugleika á kristallafasanum sem gerir svörtu perovskítlagin. “
