Erittäin ohuet käänteiset perovskite-aurinkokennot saavuttavat 20,2%: n tehokkuuden

Kiinalaiset tutkijat ovat kehittäneet erittäin kevyitä aurinkokennoja, jotka perustuvat perovskite-ohuisiin kalvoihin, jotka perustuvat 3 mikrometrin paksuiseen polymeeriin. Solun tehonmuuntotehokkuuden sanotaan olevan verrattavissa tavanomaisiin perovskite-soluihin.

Pekingin yliopiston tutkijat Kiinassa ovat kehittäneet erittäin ohuen perovskite-aurinkokennon, joka perustuu Paryleeni C. Paryleeni C on kloorattu poly(paraksilyyleeni) polymeeri, jolla on korkea lämpötilankestävyys, alhainen kosteudenläpäisevyys ja erinomaiset sähköiset ja fyysiset ominaisuudet.

He käyttivät kaupallisesti saatavilla olevaa 3 mikronin paksuista paryleeni C: tä ja upottivat sen aurinkokennoon flip transfer (FOT) -tekniikalla. He väittävät, että tämä takaa polymeeripinnan sileyden. He myös tallettivat paryleeni C: n esipuhdistettuihin lasialustoihin kemiallisella höyrylaskeutumisella (CVD).

Lisäksi tutkijat käyttivät 210 nanometrin paksuista zirkoniumia (Zr), titaania (Ti) ja gallium-dopingista indiumoksidia (ITGZO) läpinäkyvänä johtavan oksidin (TCO) elektrodina tälle aurinkokennolle. Skannaavan elektronimikroskopian (SEM) avulla he vertasivat solun suorituskykyä vertailulaitteeseen, joka perustuu paryleeni F: ään, toiseen polymeeriin ja lasi-substraattisoluun ilman polymeeriä.

Tutkijat sanoivat: "Parylene F: llä olevalla perovskite-kalvolla on huono peitto, useita neulanreikiä kalvon pinnalla ja interfacial-tyhjiöt upotetulla pohjarajapinnalla, mikä johtaa latauksen kertymiseen ja laitteen suorituskykyyn. Kun taas Parylene C: llä valmistetut perovskite-kalvot saavuttivat saman kalvomuodostuksen yhtenäisyyden kuin lasipohjaiset kalvot, kuten pinnan neulanreikien ja interfacial-tyhjiöiden katoaminen osoittaa."

Paryleeni C-pohjainen aurinkosähkökenno saavutti 20,2 prosentin tehonmuunnostehokkuuden, jonka tutkijat sanovat olevan verrattavissa normaalipaksuuksiin perovskite-soluihin.

He päättelivät: "Suuren tehon muuntotehokkuuden (PCE) ja Paryleeni C -substraattia käyttävän laitteen kevyen painon vuoksi 6,67 g / m², teho painoyksikköä kohti oli 30,3 W / g, mikä osoittaa, että Parylene C Lin C -ohuiden kalvojen käytöllä on hyvät mahdollisuudet tehdä tehokkaita, erittäin ohuita ja erittäin kevyitä aurinkokennoja."

Tutkijat esittelevät havaintonsa science china: materials -lehdessä äskettäin julkaistussa artikkelissa "Ultralight and Flexible Perovskite Solar Cells".