Perovskieten gedijen onder druk

- May 10, 2020-

Bron: 0010010 nbsp; Bron: pv-magazine


Perovskites thrive under pressure


Wetenschappers moeten nog beslissen over de optimale fabricagemethode voor perovskiet-zonnecellen, ondanks een verscheidenheid van 0010010 nbsp;kandidaten.


Onderzoekers van de Nigeriaanse African University of Science and Technology (AUST), die met medewerkers van het Worcester Polytechnic Institute in de VS werken, hebben een andere nieuwe methode voorgesteld. Geïnspireerd door eerder werk aan andere organische dunne-film zonnecelmaterialen, onderzocht de groep de effecten van druk op de productie van perovskietcellen door middel van computationele analyse en praktische experimenten. Een 0010010 nbsp;eerdere studie aan Brown University, in Rhode Island, liet zien hoe de juiste toepassing van stress scheuren in perovskietzonnecellen kan genezen, maar er is weinig informatie beschikbaar over 0010010 nbsp; hoe druk kan worden uitgeoefend op productieprocessen.


De AUST-Worcester-groep fabriceerde 85 methylammonium-lood-jodide-perovskiet-zonnecellen met spincoating en voerde er vervolgens 1-10 megapascal (MPa) druk op uit. De resultaten, gepubliceerd in de paper 0010010 nbsp;Drukondersteunde fabricage van perovskiet zonnecellen, 0010010 nbsp; toonde aan dat de toepassing van 0-7MPa diende om de celconversie-efficiëntie te verhogen. Naast 7 MPa daalde de efficiëntie opnieuw omdat de apparaten schade leden.


Resultaten


Een startcelefficiëntie van 9. 84% steeg tot 13. 67% onder druk van 0-7 MPa en daalde tot 10. {{6} }% toen de druk werd verhoogd tot 10 MPa. De aanvankelijke toenames werden toegeschreven aan verbeterde oppervlaktecontacten tussen de cellagen en verhoogde materiaaldichtheid. Voorbij 7 MPa begon het perovskietkorrel te fragmenteren en de lagen begonnen in elkaar te zakken.


"De implicaties ... zijn significant voor het ontwerp van drukondersteunde processen die kunnen worden gebruikt voor de fabricage van perovskiet-zonnecellen", aldus de AUST-wetenschappers. "De significante effecten van druk suggereren dat drukondersteunde processen zoals lamineren, koudlassen en walsen / rol-tot-rolverwerking kunnen worden gebruikt om perovskiet-zonnecellen te fabriceren met verbeterde prestatiekenmerken."


De groep concludeerde dat drukken boven 7 MPa niet in overweging moeten worden genomen en dat de gecombineerde effecten van contact tussen lagen, verdichting van lagen, infiltratie en mogelijke beschadiging van lagen allemaal in overweging moeten worden genomen bij de ontwikkeling van door druk ondersteunde productieprocessen.