Pas tien jaar geleden werd ontdekt dat metaalhalogenide perovskieten fotovoltaïsche materialen waren. Vandaag, perovskiet-zonnecellen zijn bijna net zo efficiënt als de beste conventionele siliciumcellen, en er is veel hoop dat ze een zeer efficiënt en goedkoop alternatief zullen worden, omdat ze kunnen worden vervaardigd door vrij eenvoudige en snelle methoden zoals afdrukken.

Het belangrijkste obstakel voor commercialisering is de stabiliteit van perovskiet-apparaten. De operationele stabiliteit wordt gewoonlijk beoordeeld door middel van continue verlichting in het laboratorium of door testen in de buitenlucht. De eerste benadering heeft het nadeel dat er geen rekening wordt gehouden met werkelijke operationele variaties in straling en temperatuur vanwege dag-nacht- en seizoensveranderingen. Deze zijn vooral belangrijk voor perovskiet-zonnecellen vanwege hun trage reactietijden.

Anderzijds, buitentests vereisen dat de apparaten zijn ingekapseld om ze te beschermen tegen blootstelling aan barre weersomstandigheden. Maar inkapseling richt zich vooral op parasitaire faalmechanismen die niet noodzakelijk gerelateerd zijn aan het perovskietmateriaal zelf.

Om aan dit dilemma te ontsnappen, Wolfgang Haarlok, een wetenschapper bij het laboratorium van Anders Hagfeldt bij EPFL, werken met collega's in het lab van Michael Grätzel, bracht de echte omstandigheden in de gecontroleerde omgeving van het laboratorium. Met behulp van gegevens van een weerstation in de buurt van Lausanne reproduceerden ze de werkelijke temperatuur- en bestralingsprofielen van specifieke dagen in de loop van het jaar. Met deze aanpak, de wetenschappers konden de energieopbrengst van de apparaten onder realistische omstandigheden kwantificeren. "Dit is wat uiteindelijk telt voor de real-world toepassing van zonnecellen, ' zegt Tres.

Uit de studie bleek dat temperatuur- en bestralingsvariaties de prestaties van perovskiet-zonnecellen op geen enkele dramatische manier beïnvloeden, en hoewel de efficiëntie van de cellen in de loop van een dag iets afneemt, het herstelt zich tijdens de nacht.

"De studie biedt een verdere stap in de richting van de beoordeling van de prestaties en betrouwbaarheid van perovskiet-zonnecellen onder realistische bedrijfsomstandigheden, ' zegt Tres.