Een onderzoeksteam van de Florida State University mengt het oude met het nieuwe om een ​​stabielere zonnecel te creëren.

Professor in de chemie Biwu Ma en zijn team publiceerden een nieuwe studie die laat zien of je een laag oud organisch pigment toevoegt aan een perovskiet-zonnecel, het verhoogt de stabiliteit en efficiëntie van de cel.

De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie .

"Pigmenten zijn er in overvloed, lage kosten en robuust, ' zei Ma. 'Als we ze combineren met perovskieten, kunnen we nieuwe high-performance hybride systemen genereren. Het gebruikt het oude met het nieuwe, en samen produceren ze iets heel spannends."

Ma's onderzoek naar nieuwe generatie zonneceltechnologieën was gericht op het aanpakken van de stabiliteitsproblemen en uitdagingen van perovskiet-zonnecellen. Een perovskiet-zonnecel is een type fotovoltaïsche cel die een perovskiet-gestructureerde verbinding bevat, meestal een organisch-anorganisch op lood of tinhalogenide gebaseerd hybride materiaal, als de lichtoogstlaag.

In het afgelopen decennium is onderzoek naar perovskiet-zonnecellen is geëxplodeerd. Toen ze voor het eerst werden gerapporteerd in 2009, de stroomconversie-efficiëntie geregistreerd op ongeveer 4%, dat is nu zo hoog als 25%. Echter, er zijn nadelen voor de commerciële levensvatbaarheid, zoals de neiging van het materiaal om snel af te breken.

Wereldwijd zijn onderzoekers op zoek naar die perfecte formule om ze zowel stabiel als zeer efficiënt te maken.

De zonnecel die Ma's team voor het experiment gebruikte - op basis van methylammoniumloodjodide - had een efficiëntie van 18,9% zonder de pigmentlaag. ermee, dat aantal steeg tot 21,1%. Het team ontdekte ook dat met de toevoeging van de pigmentlaag, de cel zonder inkapseling kon 90% van zijn aanvankelijke efficiëntie behouden na 1, 000 uur in omgevingscondities.

Het toevoegen van de laag onoplosbaar pigment via gemakkelijke oplossingsverwerking en thermisch gloeien maakt de cel ook hydrofoob, wat betekent dat water niet aan de oppervlakte kan blijven.

"Wij geloven dat oppervlaktepassivering van deze cellen met behulp van goedkope pigmenten een veelbelovende benadering is om hun stabiliteit en efficiëntie te verbeteren, ' zei mama.