Perowskity, a dokładnie materiały o strukturze perowskitu, są coraz głośniejszą pieśnią przyszłości. Orientacja warstwy perowskitów w ogniwach fotowoltaicznych ma istotny wpływ na parametry urządzenia. Na łamach Advanced Energy Materials pojawiły się wyniki badań naukowców z Uniwersytetu Shaanxi w Chinach, które prezentują jeszcze jeden sposób, w jaki można udoskonalić perowskitowe ogniwa.
Czytaj też: Chińczycy łakomie spoglądają na perowskity. W tym tempie zdominują fotowoltaikę
Badacze w swojej pracy dokładnie opisali metodykę swoich działań. Jak piszą, „wyhodowali” oni ziarna perowskitu 2D, aby uzyskać wzrost materiału 3D na powierzchni i dostać wysokiej jakości niewielkie testowe ogniwo o architekturze heterozłącza 2D/3D. Samoistnie wyrośnięta warstwa trójwymiarowego perowskitu miała inną orientację – [112] zamiast [001] – od tradycyjnych ogniw tego typu.
Całe urządzenie skonstruowano z warstwy bazowej z tlenku cyny, warstwy transportującej elektrony z tlenku tytanu, warstwy perowskitu 2D/3D opisanej powyżej, warstwy transportującej dziury spiro-OMeTAD i metalowego kontaktu. W swoich podstawach budowa ogniwa nie różni się od innych perowskitowych komórek.
Perowskity w innej orientacji i od razu parametry rosną
Dzięki tylko tej niewielkiej modyfikacji w umieszczaniu warstwy perowskitowej z „hodowaniem” ziaren 2D/3D uzyskano folię perowskitową o bardzo zadowalających parametrach. Okazała się ona wysoce stabilna (jak na ogniwa perowskitowe), odporna termicznie i wydajna. Sprawność konwersji energii wyniosła 24,83 proc. Nie jest to wartość rekordowa, musimy to od razu przyznać, ale na tyle wysoka, że można rozważać praktyczne zastosowanie tej metodologii w produkcji nowych ogniw.
Czytaj też: Jesteśmy o krok od przełomu. Perowskity są już stabilne – trzeba tylko rozwiązać pewien mały problem
Urządzenie zachowało 95 proc. swojej pierwotnej wydajności po przebywaniu na otwartej powierzchni przez 1650 godzin (69 dni). Natomiast kiedy je podgrzewano w temperaturze 85 st. C, to po 500 godzinach nadal odnotowano wydajność na poziomie 89 proc. tej pierwotnej.
To odkrycie, jak i kilka innych z zakresu perowskitowej fotowoltaiki, zdecydowanie wzbogaci doświadczenie chińskich badaczy, którzy dostarczą swoistego know-how przyszłemu przemysłowi, który będzie produkował nowe „ogniwa przyszłości”. Zobaczymy, czy zyskamy na tym również i my.
