سلولهای خورشیدی پروسکایت پس از یک پیشرفت غیرمنتظره در عملیات تک مادهای که توسط دو گروه از محققان برای حل مشکلی که بیش از یک دهه گریبانگیر این فناوری نوظهور بوده است، توسعه داده شده است، به بازده ۲۷.۲ درصد رسیدهاند: توزیع ناهموار محتوای کلر در ماده. طبق مطالعهای که در موسسه نیمهرساناها، آکادمی علوم چین انجام شد، با افزودن پتاسیم بینوکسالات به آمادهسازی پروسکایت، از تجمع یونهای کلر در حین گرم شدن جلوگیری شد. این گام ساده، راندمان تبدیل انرژی و پایداری عملیاتی را افزایش میدهد و پروسکایت را یک قدم به تجاریسازی با کاربردهای انرژی خورشیدی مقرونبهصرفه و با راندمان بالا نزدیکتر میکند.
سلولهای خورشیدی پروسکایت با افزایش یکنواختی کلر توسط افزودنی پتاسیم به بازده ۲۷.۲ درصد رسیدند
طبق گزارشی که در Science منتشر شده است، این تیم دریافت که یک ماده شیمیایی مورد استفاده در تولید، متیل آمونیوم کلرید، در طول گرم شدن تمایل به جمع شدن در بالا و پایین لایه پروسکایت دارد. این امر باعث اتلاف توان و نقصهای طولانیمدت میشود. پتاسیم بینوکسالات به مخلوط مایع اضافه شد که به یونهای پتاسیم جدا شده از ماده اجازه ترکیب با کلر را داد و از تجمع آنها در خوشههای کریستالی در سراسر فیلم جلوگیری کرد.
این تنظیم ساده، یک لایه یکنواخت را تضمین میکند که نقصها را کاهش میدهد، از خرابی زودرس جلوگیری میکند و پایداری ماده را تحت عملیات شدید حفظ میکند، به گفته محققان، یک ارتقاء عمده برای دستگاههای با کارایی بالا است.
سلولهای خورشیدی به طور مستقل راندمان ۲۷.۲٪ را اندازهگیری کردند که همچنین بالاترین راندمان جهان را تحت تابش یک خورشید نشان میدهد و پس از ادامه کار به مدت بیش از ۱۵۰۰ ساعت در آفتاب کامل، خروجی ۸۶.۳٪ را حفظ کردند که به معنای پیروزیهای قابل توجه در استقامت نیز هست.
این گروه خاطرنشان کرد که برخی از قطعات غیریکنواخت و نقصهای لایههای مدفون هنوز وجود دارند و کارهای بعدی بر کاهش این مشکلات متمرکز خواهد شد. با این حال، کارشناسان اظهار داشتند که بهبود توزیع کلر، گامی بزرگ به سوی فناوری خورشیدی پروسکایت آماده برای تجارت است.
