Op het punt om de huidige dunnefilmzonnecellen te overtreffen, perovskiet-zonnecellen lijken een ideale zonnecel te belichamen met een hoog rendement en lage kosten. Echter, ze hebben een slechte stabiliteit op lange termijn, wat een uitdaging blijft. Hieraan gerelateerd zijn eigenaardige verschijnselen die optreden in perovskietmaterialen en apparaten, waar zeer langzame microscopische processen een soort "geheugeneffect" veroorzaken.

Bijvoorbeeld, het meten van de efficiëntie van een perovskiet-zonnecel kan afhangen van zaken als hoe lang het apparaat wordt verlicht voorafgaand aan de meting of hoe de spanning is toegepast. Een paar jaar geleden, dit effect, bekend als stroom-spanning hysterese, leidde tot geschillen over het nauwkeurig bepalen van de efficiëntie van perovskieten. Een ander voorbeeld van deze obscure processen is een (gedeeltelijk) herstel van een eerder gedegradeerde zonnecel tijdens dag-nacht fietsen.

Dergelijke effecten zijn een punt van zorg bij het meten van de prestaties van zonnecellen als een functie van frequentie, wat een typische meting is om deze apparaten in meer detail te karakteriseren (impedantiespectroscopie). Ze leiden tot grote signalen bij lage frequenties (Hz tot mHz) en gigantische capaciteitswaarden (mF/cm ² ), inclusief vreemd, "onfysieke" negatieve waarden die nog steeds een raadsel zijn voor de onderzoeksgemeenschap.

Nutsvoorzieningen, chemische ingenieurs van het laboratorium van Anders Hagfeldt bij EPFL hebben het mysterie opgelost. Onder leiding van Wolfgang Tress, een wetenschapper in Hagfeldts lab, ze ontdekten dat de grote perovskietcapaciteiten geen klassieke capaciteiten zijn in de zin van ladingsopslag, maar verschijnen gewoon als capaciteiten vanwege de trage responstijd van de cellen.

De onderzoekers tonen dit aan door metingen in het tijdsdomein en met verschillende spanningsscansnelheden. Ze vinden dat de oorsprong van de schijnbare capaciteit een langzame wijziging is van de stroom die door het contact van de zonnecellen gaat, die wordt gereguleerd door een langzame accumulatie van mobiele ionische lading. Een langzaam toenemende stroom verschijnt als een negatieve capaciteit in de impedantiespectra.

Het werk werpt licht op de interactie tussen het fotovoltaïsche effect in deze apparaten en de ionische geleidbaarheid van perovskietmaterialen. Het verkrijgen van een dergelijk diepgaand inzicht draagt ​​bij aan het streven naar op maat gemaakte, stabiele perovskiet-zonnecellen.