अमेरिकी-क्यानाडाका वैज्ञानिकहरूको समूहले पेरोभस्काइट सौर्य सेलमा सतहको निष्क्रियता सुधार गर्न लुइस आधार अणुहरू प्रयोग गरेको छ।टोलीले उच्च ओपन-सर्किट भोल्टेज र उल्लेखनीय स्थिरता स्तरहरूको साथ एक उपकरण उत्पादन गर्यो।
एक अमेरिकी-क्यानेडियन अनुसन्धान टोलीले एक उल्टो पेरोभस्काइट बनायोसौर्य सेलसतह निष्क्रियताको लागि लुईस आधार अणुहरू प्रयोग गरेर।लुईस आधारहरू सामान्यतया पेरोभस्काइट सौर अनुसन्धानमा पेरोभस्काइट तहमा सतह दोषहरू निष्क्रिय गर्न प्रयोग गरिन्छ।यसले ऊर्जा स्तर पङ्क्तिबद्धता, इन्टरफेसियल पुनर्संयोजन गतिविज्ञान, हिस्टेरेसिस व्यवहार, र परिचालन स्थिरतामा सकारात्मक प्रभाव पार्छ।
"लुईस आधारभूतता, जुन इलेक्ट्रोनेगेटिभिटीको विपरीत समानुपातिक छ, यसले बाध्यकारी ऊर्जा र इन्टरफेस र अन्न सीमाहरूको स्थिरता निर्धारण गर्ने अपेक्षा गरिएको छ," वैज्ञानिकहरूले भने, अणुहरू सेल तहहरू बीच बलियो बन्धन सिर्जना गर्न अत्यधिक कुशल साबित भएको उल्लेख गर्दै। इन्टरफेस स्तर।"दुई इलेक्ट्रोन-दान गर्ने परमाणुहरू भएको लुईस आधार अणुले सम्भावित रूपमा इन्टरफेसहरू र ग्राउन्ड सीमाहरूलाई बाँध्न र पुल गर्न सक्छ, आसंजन बढाउने र पेरोभस्काइट सौर्य कोशिकाहरूको मेकानिकल कठोरतालाई बलियो बनाउने सम्भावना प्रदान गर्दछ।"
वैज्ञानिकहरूले कोशिकाको अवशोषक तहमा प्रयोगको लागि सबैभन्दा आशाजनक हलाइड पेरोभस्काइटहरू मध्ये एक - FAPbI3 भनेर चिनिने फर्मामिडिनियम लिड आयोडाइडलाई निष्क्रिय पार्न 1,3-bis (diphenylphosphino) प्रोपेन (DPPP) भनेर चिनिने डाइफोस्फिन लुईस आधार अणु प्रयोग गरे।
तिनीहरूले पेरोभस्काइट तहलाई निकल (II) अक्साइड (NiOx) ले बनेको DPPP-डोपड होल ट्रान्सपोर्ट लेयर (HTL) मा जम्मा गरे।तिनीहरूले देखे कि केही DPPP अणुहरू दुबै पेरोभस्काइट/NiOx इन्टरफेस र पेरोभस्काइट सतह क्षेत्रहरूमा पुन: घुलनशील र पृथक भएका छन्, र पेरोभस्काइट फिल्मको क्रिस्टलीयता सुधारिएको छ।यो कदमले बढाएको उनीहरुको भनाइ छयान्त्रिकperovskite/NiOx इन्टरफेस को कठोरता।
अन्वेषकहरूले गिलास र टिन अक्साइड (FTO) बाट बनेको सब्सट्रेटको साथ सेल बनाए, एचटीएल NiOx मा आधारित, एक तह।मिथाइल प्रतिस्थापित कार्बाजोल(Me-4PACz) होल-ट्रान्सपोर्ट लेयरको रूपमा, पेरोभस्काइट तह, फेनेथिलामोनियम आयोडाइड (PEAI) को पातलो तह, बकमिन्स्टरफुलरिन (C60) ले बनेको इलेक्ट्रोन यातायात तह, टिन (IV) अक्साइड (SnO2) बफर तह, र चाँदी (Ag) बाट बनेको धातु सम्पर्क।
टोलीले DPPP-doped सौर्य सेलको प्रदर्शनलाई सन्दर्भ उपकरणसँग तुलना गर्यो जुन उपचारमा गएन।डोप गरिएको सेलले 24.5% को पावर रूपान्तरण दक्षता, 1.16 V को एक ओपन-सर्किट भोल्टेज र 82% को एक फिल कारक हासिल गर्यो।अनडप गरिएको यन्त्रले 22.6% को दक्षतामा पुग्यो, 1.11 V को एक ओपन-सर्किट भोल्टेज र 79% को एक फिल कारक।
"फिल कारक र ओपन-सर्किट भोल्टेजमा भएको सुधारले DPPP उपचार पछि NiOx / perovskite फ्रन्ट इन्टरफेसमा दोष घनत्वमा कमी भएको पुष्टि गर्यो," वैज्ञानिकहरूले भने।
अन्वेषकहरूले 1.05 cm2 को सक्रिय क्षेत्रको साथ एक डोप सेल पनि बनाए जसले शक्ति रूपान्तरण हासिल गर्यो।23.9% सम्मको दक्षतार 1,500 घन्टा पछि कुनै गिरावट देखाएन।
"डीपीपीपीको साथ, परिवेशको अवस्थाहरूमा - अर्थात्, कुनै अतिरिक्त तताउने छैन - सेलको समग्र शक्ति रूपान्तरण दक्षता लगभग 3,500 घण्टासम्म उच्च रह्यो," अनुसन्धानकर्ता चोंगवेन लीले भने।"पहिले साहित्यमा प्रकाशित पेरोभस्काइट सौर्य कोशिकाहरूले 1,500 देखि 2,000 घण्टा पछि तिनीहरूको दक्षतामा उल्लेखनीय गिरावट देख्छन्, त्यसैले यो ठूलो सुधार हो।"
समूह, जसले भर्खरै DPPP प्रविधिको लागि पेटेन्टको लागि आवेदन गरेको थियो, सेल प्रविधिलाई "लुईस आधार अणुहरूको तर्कसंगत डिजाइन" मा प्रस्तुत गर्यो।स्थिर र कुशल इन्भर्टेड पेरोव्स्काइट सौर कक्षहरू", जुन भर्खरै विज्ञानमा प्रकाशित भएको थियो।टोलीमा क्यानडाको टोरोन्टो विश्वविद्यालयका शिक्षाविद्हरू, साथै टोलेडो विश्वविद्यालय, वाशिंगटन विश्वविद्यालय र संयुक्त राज्य अमेरिकाको नर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरू सामेल छन्।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-27-2023