Vědci v Číně demonstrovali proces „hojení“ defektů v perovskitovém filmu pomocí úpravy amoniakem poté, co se film vytvoří procesem rozpouštědel. Malé solární články vyrobené s použitím těchto fólií dosáhly maximální účinnosti 23,21 %. Zatímco minimodul s aktivním povrchem 14 centimetrů čtverečních dosáhl 20,61 %.
I když se perovskitové solární články zdají na dobré cestě ke komerční výrobě, stále existuje velké množství různých materiálů a přístupů ke zlepšení jejich výkonu a dlouhodobé stability. A také limitu pro některou z těchto charakteristik není zdaleka dosaženo.
Velká část dřívějšího výzkumu perovskitových solárních článků se soustředila na materiál zvaný methylamonium jako jeden prvek perovskitové vrstvy. A na tom se založily dosud nejvýkonnější solární články. Dnes se však někteří vědci zdají přesvědčeni, že nahrazení tohoto materiálu jiným materiálem, formamidiniem (Fa), může nabídnout lepší rovnováhu mezi vysokou účinností a silnou stabilitou.
Jedním z přístupů ke zlepšení výkonu perovskitových solárních článků se jeví přidat fázi „hojení“ po vytvoření filmu. Proto aby se pomohly vyžehlit defekty, které zůstaly ve struktuře během vytváření. Metoda využívající plynný metylamin se ukázala jako slibná pro filmy na bázi methylamonia. Ale není vhodná pro ty, kteří pracují s Fa. S tímto vědomím se skupina vědců vedená Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology v Číně rozhodla lépe porozumět reakcím při tvorbě filmu Fa. A najít tak vhodný proces hojení, který by jej zlepšil.
Pozorováním reakcí měli schopnost vypočítat, že by čpavek mohl mít požadovaný léčivý účinek. A vydali se tuto teorii otestovat. ,,Ukázali jsme, že degradace perovskitů obsahujících formamidinium je způsobena reakcí mezi formamidiniovým kationtem a alifatickými aminy, za vzniku amoniaku,“ vysvětlil Wang Xiao, vědec z Qingdao.
Léčení defektů
Vědci vyrobili filmy s přidaným procesem hojení. Poznamenali, že k optimalizaci hojení se má potřebovat snížení teploty až na -15°C, a použili tyto filmy k výrobě perovskitových solárních článků. Nejlepší z těchto článků dosáhly účinnosti konverze 23,21 % a účinnost 22,22 % se certifikovala Čínskou akademií věd.
Léčebná metoda se plně popsala v dokumentu „Amoniak pro následné hojení perovskitových filmů na bázi formamidinia“. Ten se nedávno publikoval v Nature Communications. Skupina se jeví dále přesvědčená, že její proces hojení (za vzniku léčení) se může aplikovat ve velkovýrobě bez narušení dalších stupňů. A předvedl také perovskitový minimodul s povrchem 14 centimetrů čtverečních, který dosáhl účinnosti konverze 20,61 %.
Skupina říká, že se nyní zaměří na integraci tohoto procesu do správně navrženého zařízení. To lze integrovat do továren a výrobních linek.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
