Ultratanke invertirane sončne celice iz perovskita dosegajo 20,2-odstotno učinkovitost

Kitajski znanstveniki so razvili ultralahke sončne celice na podlagi tankih filmov perovskita na osnovi 3-mikrometra debelega polimera. Učinkovitost pretvorbe energije celice naj bi bila primerljiva z običajnimi debelinskimi perovskitnimi celicami.

Raziskovalci na Univerzi v Pekingu na Kitajskem so razvili ultratanko perovskitno sončno celico na osnovi parilena C. Parylen C je kloriran poli(paraksililen) polimer z visoko temperaturno odpornostjo, nizko prepustnostjo vlage ter odličnimi električnimi in fizikalnimi lastnostmi.

Uporabili so komercialno dostopen parilen C 3-mikronske debeline in ga vgradili v sončno celico s tehniko flip transfer (FOT). Trdijo, da to zagotavlja gladkost površine polimera. Prav tako so odložili parilen C na predhodno očiščene steklene podlage s kemičnim nanašanjem hlapov (CVD).

Poleg tega so znanstveniki kot prosojno prevodno oksidno (TCO) elektrodo za to sončno celico uporabili 210-nanometrski cirkonij (Zr), titan (Ti) in indijev oksid (ITGZO), dopiran z galijem. Z uporabo skenirajoče elektronske mikroskopije (SEM) so primerjali zmogljivost celice z merilno napravo, ki temelji na parilenu F, drugem polimeru in celici s stekleno podlago brez polimera.

Znanstveniki so povedali: "Perovskitni film, prekrit na Parylene F, ima slabo pokritost, več lukenj na površini filma in vmesne praznine na vgrajenem spodnjem vmesniku, kar bo povzročilo kopičenje naboja in škodljivo delovanje naprave. medtem ko perovskitne folije, izdelane na Paryleneu C je dosegel enako enakomernost tvorbe filma kot filmi na osnovi stekla, kar dokazuje izginotje površinskih lukenj in vmesnih praznin."

Fotovoltaična celica na osnovi parilena C je dosegla 20,2-odstotno učinkovitost pretvorbe energije, kar je po mnenju raziskovalcev primerljivo s perovskitnimi celicami normalne debeline.

Zaključili so: "Zaradi visoke učinkovitosti pretvorbe moči (PCE) in majhne teže naprave, ki uporablja parylen C substrat 6,67 g/m², je moč na enoto teže dosegla 30,3 W/g, kar kaže, da je uporaba parylena Tanki filmi C Lin C imajo velike možnosti za izdelavo visoko učinkovitih, ultra tankih in ultra lahkih sončnih celic."

Raziskovalci svoje ugotovitve predstavljajo v članku "Ultralahke in prilagodljive sončne celice iz perovskita", ki je bil nedavno objavljen v Science China: Materials.