science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Stabiliteitsbeoordeling en rapportage voor fotovoltaïsche perovskiet

Professor Michael Saliba tijdens onderzoekswerk bij de afdeling Materialen en Aardwetenschappen. Krediet:Technische Universitat Darmstadt

Verbetering van de stabiliteit op lange termijn van perovskiet-zonnecellen, wat cruciaal is voor het gebruik van deze baanbrekende technologie - dit is het onderwerp van een artikel dat in het tijdschrift is gepubliceerd Natuur Energie door een internationaal onderzoeksteam, waar ook TU-materiaalwetenschapper prof.dr. Michael Saliba bij betrokken is. Perovskiet-zonnecellen zetten zonlicht om in elektriciteit en worden beschouwd als de grootste hoop voor de zonnecelindustrie.

In de afgelopen 10 jaar, zogenaamde perovskieten zijn naar voren gekomen als veelbelovende materialen voor zonnecellen. Perovskieten bestaan ​​uit goedkope, overvloedige componenten en kunnen worden verwerkt met goedkope oplossingsverwerkingsmethoden die vergelijkbaar zijn met technieken die worden gebruikt voor het drukken van kranten. Dit heeft grote belangstelling gewekt van diverse onderzoeksgemeenschappen, wat ertoe heeft geleid dat perovskieten 'wondermateriaal' worden genoemd. Onlangs, er werd gemeld dat zonnecellen op basis van perovskieten prestaties leveren die vergelijkbaar zijn met gevestigde, commerciële technologieën die decennia nodig hadden om te optimaliseren. Dus, perovskiet-zonnecellen zijn veelbelovend als een bron van duurzame energie met een lage CO2-voetafdruk.

Gevestigde technologieën zijn tientallen jaren bestand tegen blootstelling van buitenaf aan de elementen, terwijl ze nauwelijks degraderen. Naarmate perovskiet-zonnecellen hun theoretische prestatiemaximum naderen, de belangrijkste uitdaging van langdurige stabiliteit gedurende vele decennia is nog steeds niet aangegaan. Aan de andere kant, perovskietonderzoek is nog relatief jong en heeft daarom nog geen bindende protocollen opgesteld voor het meten van stabiliteit. Om de perovskiettechnologie snel marktklaar te maken, echter, de parameter versnelde veroudering moet worden gevonden om de degradatie op lange termijn te extrapoleren terwijl de veroudering gedurende een aanzienlijk kortere tijd plaatsvindt.

Deze uitdaging werd aangepakt in een recente publicatie in Natuur Energie , het samenbrengen van de gecondenseerde kennis van 59 vooraanstaande onderzoekers van 51 instellingen van over de hele wereld om een ​​overeengekomen uitgangspunt te vormen voor een gestandaardiseerd meetprotocol in de toekomst. Onder de co-auteurs is professor Michael Saliba, die aan het hoofd staat van de Opto Group bij de afdeling Materialen en Aardwetenschappen aan de TU Darmstadt en, tegelijkertijd, een groep jonge onderzoekers van Forschungszentrum Jülich.

"De komende jaren zullen cruciaal zijn om deze nieuwe technologie te transformeren van een curiositeit in de academische ivoren toren naar een bron van schone, goedkope en duurzame energie, " zegt Michael Saliba, "Alleen met deze gecoördineerde inspanning om een ​​consensus-stabiliteitsprotocol op te stellen, zal het mogelijk zijn om perovskiet-zonnecellen naar een hoger niveau te tillen."