Forscher des Nationalistisch Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums (DOE) erzielten verschmelzen technologischen Perforation und konstruierten eine Perowskit-Solarzelle mit dem doppelten Vorteil, dass sie sowohl hocheffizient denn selbst hochstabil ist.
Die Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern welcher University of Toledo, welcher University of Colorado-Boulder und welcher University of California-San Diego durchgeführt.
Eine einzigartige architektonische Struktur ermöglichte es den Forschern, verschmelzen zertifizierten stabilisierten Wirkungsgrad von 24 % zusammen mit 1-Sonne-Helligkeit zu verzeichnen, welches ihn zum höchsten berichteten seiner Gattung macht. Die hocheffiziente Zelle behielt selbst nachher 2.400 Betriebsstunden zusammen mit 55 Qualität Celsius 87 % ihrer ursprünglichen Nützlichkeit.
Die Veröffentlichung „Surface Reaction for Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells“ erscheint in welcher Zeitschrift Nature. Die Autoren von NREL sind Qi Jiang, Jinhui Tong, Ross Kerner, Sean Dunfield, Chuanxiao Xiao, Rebecca Scheidt, Darius Kuciauskas, Matthew Hautzinger, Robert Tirawat, Matthew Beard, Joseph Berry, Bryon Larson und Kai Zhu.
Perowskit, welches sich uff eine kristalline Struktur bezieht, hat sich in den letzten zehn Jahren zu einem beeindruckenden Mittel entwickelt, um Sonnenlicht effizient einzufangen und in Strom umzuwandeln. Die Wissenschaft an Perowskit-Solarzellen konzentrierte sich weitgehend darauf, wie ihre Stabilität erhoben werden kann.
„Manche Personen können Perowskite mit hoher Stabilität vorexerzieren, Gewiss die Nützlichkeit ist weniger“, sagte Zhu, ein leitender Wissenschaftler im Chemistry and Nanoscience Center am NREL. „Sie sollten taktgesteuert eine hohe Nützlichkeit und eine hohe Stabilität nach sich ziehen. Dasjenige ist eine Herausforderung.“
Anstelle welcher „normalen“ Baukunst, die bisher die höchsten Wirkungsgrade lieferte, verwendeten die Forscher eine invertierte Baukunst. Dieser Unterschied zwischen den beiden Typen wird in Folge dessen definiert, wie die Schichten uff dem Glassubstrat öde werden. Die invertierte Perowskit-Baukunst ist namhaft z. Hd. ihre hohe Stabilität und Integration in Tandemsolarzellen. Dasjenige NREL-geführte Team fügte welcher Oberfläche des Perowskits selbst ein neues Molekül, 3-(Aminomethyl)pyridin (3-APy), hinzu. Dasjenige Molekül reagierte mit dem Formamidinium intrinsisch des Perowskits, um ein elektrisches Feld uff welcher Oberfläche welcher Perowskitschicht zu erzeugen.
„Dasjenige hat uns plötzlich nicht nur verschmelzen enormen Schub an Nützlichkeit, sondern selbst an Stabilität gegeben“, sagte Zhu.
Die Wissenschaftler berichteten, dass die reaktive Oberflächentechnik mit 3-APy die Nützlichkeit einer invertierten Zelle von weniger denn 23 % uff mehr denn 25 % verbessern kann. Sie stellten selbst steif, dass sich die reaktive Oberflächentechnik denn effektiver Technik herausstellt, um die Leistung von invertierten Zellen „uff ein neues Niveau an Nützlichkeit und Betriebszuverlässigkeit uff dem neuesten Stand welcher Technologie“ zu steigern.
Die Finanzierung welcher am NREL durchgeführten Wissenschaft kam vom Center for Zwitterhaft Organic-Inorganic Semiconductors for Energy (CHOISE), einem Energy Frontier Research Center intrinsisch des DOE-Büros z. Hd. grundlegende Energiewissenschaften, und vom DOE-Büro z. Hd. Solarenergietechnologien.
NREL ist dies wichtigste nationale Laboratorium des US-Energieministeriums z. Hd. Wissenschaft und Erschaffung im Spannweite erneuerbare Energien und Energieeffizienz. NREL wird z. Hd. dies Energieministerium von welcher Alliance for Sustainable Energy, LLC betrieben.
Forschungsbericht: Oberflächenreaktion z. Hd. effiziente und stabile invertierte Perowskit-Solarzellen
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Großer Sprung z. Hd. stabile hocheffiziente Perowskit-Solarzellen
Linköping, Schweden (SPX) 07.09.2022
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