Energi
Så kan solceller av perovskit bli stabilare
Perovskitsolceller behöver fortfarande bli stabilare för att nå kommersiellt genombrott som kiselsolcellerna på bilden. Foto: Science Photo Library
Tunnfilmssolceller av perovskit är en lovande teknik men har problem med stabiliteten över tid. Nu har forskare kommit på en lösning som kan ge bättre hållbarhet.
Solceller av perovskit anses kunna bli både enklare och billigare att tillverka än konventionella kiselbaserade solceller. En utmaning är dock att materialet degraderas för snabbt, vilket leder till minskad förmåga att alstra el.
Forskare vid Ecole Polytechnique Federale de Lausanne i Schweiz har nu hittat ett sätt att förbättra stabiliteten och verkningsgraden för vissa perovskitsolceller. Det gäller bland annat perovskit baserad på mixade halider. Halider är ett samlingsnamn på fluorider, klorider, bromider, jodider och astatider.
Alkylammonium
Sådana halidbaserade perovskitmaterial är särskilt lämpade för så kallade tandemsoclceller, där ett perovskitlager läggs ovanpå till exempel en kiselsolcell, vilket ger ökad verkningsgrad. Men problemet med denna typ av perovskitsolcell är att ljus kan orsaka att de från början blandade komponenterna separeras, vilket leder till sänkt verkningsgrad, skriver Tech Xplore.
Genom att behandla perovskiten med två halidmodulatorer baserade på alkylammonium kunde segregationen motverkas. De båda modulatorerna samarbetar och passiviserar materialet på ett mycket effektivare sätt än en konventionell modulator, vilket påtagligt förbättrar verkningsgraden över tid,
24,9 procent
För den jodidbaserade perovskitsolcellen (alfa-FAPbI3) uppnådde forskarna en verkningsgrad om 24,9 procent. Efter 1200 timmar återstod cirka 90 procent av den ursprungliga verkningsgraden.
För den mixade varianten (FA65MA35Pb(I65Br35)3) uppnåddes en verkningsgrad om 21,2 procent. Efter 250 timmar återstod ungefär 80 procent av det. Det är alltså fortfarande en bit kvar till långvarig stabilitet, men utgör ett steg på vägen.
Forskarnas resultat är publicerade i den vetenskapliga tidskriften Joule och är ett av många framsteg på området den senaste tiden.
Nyligen lyckades till exempel forskare vid Princeton förlänga den förväntade livslängden till över 30 år för perovskitsolceller. Detta genom att lägga in ett supertunt skikt av koldisulfid, bly, jod och klor mellan perovskiten och det elektriskt ledande lagret.
