АҚШ-Канада ғалымдары перовскит күн батареясының бетінің пассивациясын жақсарту үшін Льюис негізінің молекулаларын пайдаланды.Топ ашық тізбектегі жоғары кернеуі және керемет тұрақтылық деңгейлері бар құрылғыны шығарды.
АҚШ-Канада зерттеу тобы төңкерілген перовскит ойлап таптыкүн батареясыбеттік пассивация үшін Льюис негізінің молекулаларын қолдану арқылы.Льюис негіздері әдетте перовскит қабатындағы беттік ақауларды пассивациялау үшін перовскиттік күн зерттеулерінде қолданылады.Бұл энергия деңгейін теңестіруге, фазааралық рекомбинация кинетикасына, гистерезис тәртібіне және жұмыс тұрақтылығына оң әсер етеді.
«Электрондылыққа кері пропорционал Льюис негізділігі байланыс энергиясын және интерфейстер мен түйіршік шекараларының тұрақталуын анықтайды деп күтілуде», - деді ғалымдар молекулалардың жасуша қабаттары арасында күшті байланыс жасауда жоғары тиімді екенін атап өтті. интерфейс деңгейі.«Екі электрон беретін атомдары бар Льюис базасының молекуласы перовскит күн батареяларының адгезиясын күшейту және механикалық беріктігін күшейту мүмкіндігін ұсына отырып, интерфейстер мен жер шекараларын әлеуетті байланыстырып, көпір ете алады».
Ғалымдар 1,3-бис (дифенилфосфино) пропан (DPPP) деп аталатын дифосфиндік Льюис негізі молекуласын жасушаның абсорберлік қабатында пайдалану үшін ең перспективалы галогенді перовскиттердің бірін - FAPbI3 деп аталатын формамидин қорғасын йодидін пассивациялау үшін пайдаланды.
Олар перовскит қабатын никель (II) оксидінен (NiOx) жасалған DPPP қоспасы бар тесікті тасымалдау қабатына (HTL) қойды.Олар кейбір DPPP молекулаларының перовскит/NiOx интерфейсінде де, перовскит бетінің аймақтарында да қайта ерігенін және бөлінгенін және перовскит пленкасының кристалдылығының жақсарғанын байқады.Олар бұл қадамды күшейтті дедімеханикалықперовскит/NiOx интерфейсінің қаттылығы.
Зерттеушілер жасушаны шыны және қалайы оксидінен (FTO) жасалған субстратпен, NiOx негізіндегі HTL,метил алмастырылған карбазол(Me-4PACz) тесік-тасымалдау қабаты ретінде, перовскит қабаты, фенетиламмоний йодидінің жұқа қабаты (PEAI), букминстерфуллереннен (C60) жасалған электронды тасымалдау қабаты, қалайы (IV) оксиді (SnO2) буферлік қабаты және күмістен жасалған металл контакті (Ag).
Команда DPPP қоспасы бар күн батареясының өнімділігін өңдеуден өтпеген анықтамалық құрылғымен салыстырды.Қоспаланған ұяшық қуатты түрлендіру тиімділігіне 24,5%, ашық тізбектегі кернеу 1,16 В және толтыру коэффициенті 82% жетті.Қоспаланбаған құрылғының тиімділігі 22,6%, ашық тізбектегі кернеу 1,11 В және толтыру коэффициенті 79% құрады.
«Толтыру коэффициенті мен ашық тізбектегі кернеуді жақсарту DPPP өңдеуден кейін NiOx / перовскит алдыңғы интерфейсіндегі ақау тығыздығының төмендеуін растады», - деді ғалымдар.
Зерттеушілер сонымен қатар қуатты түрлендіруге қол жеткізген белсенді ауданы 1,05 см2 легирленген ұяшықты салды.тиімділігі 23,9% дейінжәне 1500 сағ кейін деградацияны көрсетпеді.
«DPPP көмегімен қоршаған орта жағдайында, яғни қосымша жылыту болмағанда, ұяшықтың жалпы қуатты түрлендіру тиімділігі шамамен 3500 сағат бойы жоғары болды», - деді зерттеуші Чонгвен Ли.«Әдебиетте бұрын жарияланған перовскит күн батареялары 1500-ден 2000 сағатқа дейін олардың тиімділігінің айтарлықтай төмендеуін байқайды, сондықтан бұл үлкен жақсарту».
Жақында DPPP әдісіне патент алуға өтініш берген топ «Льюис базасының молекулаларының ұтымды дизайны» бөлімінде жасуша технологиясын ұсынды.тұрақты және тиімді инверттелген перовскит күн батареяларыЖақында Science журналында жарияланған.Команда құрамында Канададағы Торонто университетінің ғалымдары, сондай-ақ АҚШ-тың Толедо университетінің, Вашингтон университетінің және Солтүстік-Батыс университетінің ғалымдары бар.
Хабарлама уақыты: 27 ақпан 2023 ж