Perowskit-Solarzellen schützen die Erdung

Im vergangenen warme Jahreszeit wurden die Ballungsräume Koreas, einschließlich Seoul, von beispiellosen starken Regenfällen heimgesucht, die verschiedene Orte überschwemmten. In ähnlicher Weise erfassten sintflutartige Regenfälle etwa ein Drittel Pakistans und führten zu weit verbreiteten Überschwemmungen. Dieser Bundesstaat New York blieb nicht verschont, denn er im Monat des Winterbeginns letzten Jahres schwere Schneestürme mit Schneefällen von mehr denn einem Meter erlebte.

Jene Ereignisse unterstreichen eine Vielzahl extremer Wetterphänomene, mit denen sich die Welt derzeit auseinandersetzt. Dasjenige vergangene Jahr war dies fünftwärmste Jahr seitdem Beginn welcher modernen Temperaturaufzeichnung im Jahr 1850 (laut Klimaüberwachungsbehörde welcher EU-Kommission). Leider bleibt die Umweltverschmutzung ein wichtiger Kriterium zum Besten von extreme Wettermuster. Die Schadstoffe unseres täglichen Lebens und Luftverunreinigung, die durch Fabrikschornsteine ​​freigesetzt werden, setzen welcher Erdung weiterhin zu. Um selbige Situation abzumildern, ist es unumgänglich geworden, grüne erneuerbare Energien zu fördern. Jene Maßregel kann dazu hinzufügen, Kohlenstoffdioxid-Emissionen und Schadstoffe zu reduzieren und letztendlich ein nachhaltigeres Zusammenleben zwischen Mensch und Planet zu fördern.

Ein Forschungsteam unter welcher Rohrfernleitung von Professor Taiho Park und den Doktoranden Dohyun Kim, Hyuntae Choi und Wooteak Jung vom Department of Chemical Engineering am POSTECH, Dr. Nam Joong Jeon vom Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) und Professor Seulki Song vom Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry welcher Chungnam Nationalistisch University triumphierend neuartige Additive zum Besten von die Perowskit-Filmbehandlung entwickelt, die nachweislich die Herstellung von hocheffizienten und stabilen Perowskit-Solarzellen zuteilen. Die Forschungsergebnisse wurden in Energy and Environmental Science veröffentlicht, einer angesehenen Fachzeitschrift in den Bereichen Schwung und Umwelt.

Die Perowskit-Solarzelle (PSC) ist eine Gattung von Solarzelle, die eine Verpflichtung mit Perowskit-Struktur enthält. Aufgrund ihres einfachen und erschwinglichen Herstellungsprozesses hat PSC denn Solarzelle welcher nächsten Generation große Konzentration uff sich gezogen. Es ist jedoch unstet zum Besten von Feuchtigkeit und Oberflächendefekte, welches seine Leistungsumwandlungseffizienz untergräbt. Um seine Stabilität und Nützlichkeit zu verbessern, wird die Entfernung von Oberflächendefekten von Perowskitfilmen denn wesentlich erachtet. Dieser herkömmliche Prozedur zur Oberflächenbehandlung umfasste dies Auflösen des Passivierungsmaterials in einem Solvens und dessen Zugabe zu welcher Oberfläche. Dieses Verfahren hat jedoch Herausforderungen mit sich gebracht, wie z. B. Lösungsmitteldampf, welcher zur Verfestigung des Additivs führt und die Entfernung welcher Oberflächendefekte gehandicapt.

Dasjenige Forschungsteam stellte verknüpfen neuartigen technischen Prozedur zum Besten von die Oberflächenbehandlung von PSCs vor, c/o dem ein Zusatzstoff namens Alkylammoniumformate (AAFos) verwendet wurde. AAFos besteht aus einem Kation und einem Pseudohalogenidanion, die aufgrund ihrer schwachen Koordination im gleichen Sinne c/o relativ niedrigen Temperaturen in einem flüssigen Zustand bleiben. Dasjenige Team konzentrierte sich uff den Phasenübergang von AAFos von stramm zu liquide, welches die Beseitigung von Defekten uff welcher Oberfläche des Perowskitfilms erleichterte.

Nachher einer kurzen thermischen Heilverfahren ging AAFos von einem festen in verknüpfen flüssigen Zustand extra, wodurch die Defekte uff welcher Filmoberfläche beseitigt wurden, vorweg es c/o Raumtemperatur wieder in verknüpfen stabilen Zustand überging. Dasjenige Pseudohalogenidanion von AAFos hat eine höhere Neigung zum Besten von Halogeniddefekte, welches zu einer Passivierung von Oberflächendefekten führt, während die Menorrhagie Alkylkette des Kations die Feuchtigkeitsstabilität verbessert, während sie dies Invasion von Feuchtigkeit in die Perowskitschicht verhindert.

Die experimentellen Ergebnisse des Teams gegenzeichnen, dass die Leistungsumwandlungseffizienz erhoben werden kann. Mit welcher Verwendung von AAFos erreichte dies Team verknüpfen Leistungsumwandlungswirkungsgrad von 25 % aus einer aktiven PSC-Fläche und verknüpfen beeindruckenden Füllfaktor3 von 80,77 % im selben PSC-Modul, welches dies weltweit höchste Niveau ist. Darüber hinaus betrug welcher Wirkungsgrad in einem PSC-Modul mit einer großen aktiven Fläche von 23,75 cm2 20,82 % und überwand damit die Einschränkungen herkömmlicher Solarzellen, c/o denen eine größere aktive Fläche typischerweise zu niedrigeren Wirkungsgraden und Füllfaktoren führt.

Die Erschaffung erneuerbarer Energien, insbesondere von Solarzellen, scheint jüngst von einer Vorkaufsrecht zu einer Pflicht geworden zu sein. Die Arbeit des Teams birgt dies Potenzial, Perowskit-Solarzellen denn Solarzellen welcher nächsten Generation zu positionieren, und betont ihre Fähigkeit, extra große aktive Flächen hinweg eingesetzt zu werden.

Jene Studie wurde mit Unterstützung welcher Nationalistisch Research Foundation of Korea durchgeführt.

Forschungsbericht: Phasenübergangstechnik zur effektiven Defektpassivierung, um hocheffiziente und stabile Perowskit-Solarzellen zu erzielen

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