Een onderzoeksteam van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een nieuw begrip van het verouderingsproces van perovskietoplossing voorgesteld en ook een manier gevonden om nevenreacties te voorkomen.

Perovskiet-zonnecellen hebben zich het afgelopen decennium snel ontwikkeld. Maar net als silicium zonnecellen, de efficiëntie van perovskiet-zonnecellen is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de perovskietlaag, wat verband houdt met de kristalliniteit ervan.

Helaas, het verouderingsproces van de perovskietoplossing die wordt gebruikt om zonnecellen te fabriceren, maakt de oplossing onstabiel, wat leidt tot een slechte efficiëntie en een slechte reproduceerbaarheid van de apparaten. Reactanten en bereidingsomstandigheden dragen ook bij aan slechte kwaliteit.

Om deze problemen te bestrijden, een onderzoeksteam van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een nieuw begrip van het verouderingsproces van perovskietoplossing voorgesteld en ook een manier gevonden om nevenreacties te voorkomen. De studie is gepubliceerd in Chemo op 17 maart getiteld "Perovskiet oplossing veroudering:wat is er gebeurd en hoe te remmen?"

Prof. PANG Shuping, corresponderende auteur van het artikel, zei, "Een diepgaand begrip van fundamentele oplossingschemie" had geen gelijke tred gehouden met snelle efficiëntieverbeteringen in perovskiet-zonnecellen, hoewel dergelijke cellen al 10 jaar worden bestudeerd.

"Normaal gesproken, we hebben een hoge temperatuur en een lange tijd nodig om de reactanten volledig op te lossen, maar sommige nevenreacties kunnen tegelijkertijd optreden, " zei Prof. PANG. "Gelukkig, we hebben een manier gevonden om ze te remmen."

Het bereiken van een zeer stabiele perovskietoplossing is vooral belangrijk bij het commercialiseren van perovskietzonnecellen, omdat het gemakkelijker zal zijn om apparaten met een hoge consistentie te maken, zei prof. PANG.

WANG Xiao, een universitair hoofddocent bij QIBEBT en de eerste auteur van het artikel, genoemde nevencondensatiereacties vinden plaats wanneer methylammoniumjodide en formamidiniumjodide naast elkaar in de oplossing voorkomen. Ze vertegenwoordigen de belangrijkste nevenreacties in verouderende perovskietoplossing, hoewel andere nevenreacties tussen opgeloste stof en oplosmiddel kunnen optreden bij zeer hoge temperatuur.

FAN Yingping, een afgestudeerde student aan de Qingdao University of Science and Technology (QUST) en de co-eerste auteur van het artikel, veel methoden bestudeerd om ongewenste nevenreacties te stoppen, maar ontdekte uiteindelijk dat de stabilisator triethylboraat bij een laag kookpunt zeer effectief was. FAN merkte ook op dat het een schone stabilisator is, omdat het tijdens de volgende thermische gloeibehandeling volledig van de film kan worden verwijderd.

Met deze nieuwe stabilisator, de reproduceerbaarheid van de perovskiet-zonnecellen is sterk verbeterd. "Nutsvoorzieningen, we hoeven niet elke keer nieuwe oplossingen te maken voordat we apparaten maken, " zei Prof. CUI Guanglei van QIBEBT, die opmerkte dat de bevinding belangrijk is voor de fabricage van perovskietmodules.