Výzkumníci z Georgia Tech zjistili, že izolovaná expozice vody nebo kyslíku nedegraduje buňky, protože je to souhra molekul. Ta způsobuje rychlou degradaci. Výzkumníci z Georgia Tech objevili nový faktor stability perovskitových solárních článků, který by mohl umožnit vývoj stabilnějších, dlouhodobějších perovskitů. Výzkum, publikovaný v Journal of the American Chemical Society, je prvním krokem k vyřešení jednoho z hlavních problémů ve vývoji halogenidového perovskitu: degradace.
Perovskitové solární články jsou nově vznikající kategorií fotovoltaických materiálů, které jsou chváleny pro svou schopnost ukládat do extrémně tenkých filmů. Což umožňuje použití materiálu v široké škále případů použití. Ačkoli tyto články nyní dosáhly účinnosti, která konkuruje tradičním křemíkovým solárním článkům. Ty se dnes široce používají, trpí rychlou degradací účinnosti vlivem prvků.
Nový faktor stability solárních článků
Pomocí rentgenového záření ke zkoumání reakcí krystalických struktur perovskitů na vodu i kyslík vědci zjistili, že k degradaci dochází v důsledku souhry kyslíku a molekul vody. Při samostatné izolaci však ani kyslík, ani voda nezpůsobily rychlou degradaci pozorovanou v přítomnosti obou.
Tým Georgia Tech vyvinul tenkou vodu odpuzující vrstvu pro perovskitové buňky pomocí materiálu zvaného fenethylamonium jodid (PEAI). Výzkumníci zjistili, že PEAI byl dostatečný ke stabilizaci struktury perovskitů a účinnosti konverze.
K optimalizaci vrstev PEAI je však zapotřebí dalšího výzkumu. Zatímco materiál dobře odpuzuje vodu, potýká se s tepelnou stabilitou. Výzkumníci z Georgia Tech uvedli, že nalezení způsobu, jak podpořit tepelnou stabilitu vrstev PEAI, se jeví dalším krokem na jejich cestě. Především k výrobě komerčně životaschopných perovskitů.
,,Průmysl je již velmi zaujatý, objevují se společnosti po celých Spojených státech a snaží se to komercializovat,“ řekl Juan-Pablo Correa-Baena, odborný asistent na School of Materials Science and Engineering, Georgia Tech. ,,Veškerou technologii, kterou zde v Georgia Tech vytváříme, bude nakonec možné převést do průmyslu.“
Correa-Baena řekl, že perovskity se jeví užitečné nejen pro fotovoltaické aplikace. Ale zejména i pro další nové faktory technologie, které vyžadují přenos světla.
„Perovskity mají potenciál nejen transformovat způsob, jakým vyrábíme sluneční energii, ale také způsob, jakým vyrábíme polovodiče pro jiné typy aplikací, jako jsou LED nebo fototranzistory,“ řekl Correa-Baena. „Můžeme o nich uvažovat pro aplikace v kvantové informační technologii, jako je emise světla pro kvantovou komunikaci. Tyto materiály mají působivé vlastnosti, které jsou velmi slibné.“
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
