Kaynak: pv-magazine
Belçika'nın KU Leuven Üniversitesi'ndeki Julian Steele liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, PV uygulaması için en umut verici perovskite malzemelerinden birinin termal stabilitesini geliştirmek için bir süreç geliştirdiğini iddia ediyor: CsPbI3.
Steele, “Perovskite güneş pillerinin ticari dağıtımının önündeki en büyük engellerden biri de istikrarsızlıklarıdır” dedi. “Bileşenlerinin maliyeti düşük, etkinlikleri artıyor ancak istikrarları sorunlu olmaya devam ediyor.”
Bugüne kadar keşfedilen tüm perovskite varyantları kimyasal olarak hassastır. Havaya, neme, ışığa ve ısıya maruz kalmak kimyasal bağlarını değiştirip bozabilir. Steele, sezyumun CsPbI3'ün formülasyonuna dahil edilmesinin, malzemeyi daha sağlam hale getirdiğini, ancak aynı zamanda, güneş hücresi üreticileri için moleküllerin herhangi bir zamanda düzeni değiştirip değiştirmeyeceği konusunda yeni bir endişe uyandıran bir faz kararsızlığı getirdiğini söyledi.
Polimorfizm, bilindiği gibi, üreticiler için endişe vericidir. 320 derecenin üzerinde Santigrat, CsPbI3 onu siyah ve opak yapan bir kristal yapıya sahiptir; Oda sıcaklığında, sarımsı bir renk veren amorf bir konfigürasyon sürdürür. Bu sonuncu form ışık emilimini ve malzemenin içerileceği herhangi bir güneş hücresinin verimini önemli ölçüde azaltır.
Yıllarca CsPbI3'te faz dönüşümünü yöneten süreç belirsizdi. Araştırmacılar, perovskit tabakalarına yeni kimyasal bileşikler ekleyerek veya oluşturdukları kristallerin boyutlarını değiştirerek bir kristal fazı empoze etmeyi başardılar. Ancak, hiç kimse bu numaraların neden işe yaradığını açıklayamadı. Tekrarlayan bir bilmece, özdeş koşullar altında tavlanmış katmanların neden oda sıcaklığına soğuduklarında bazen sararmaya bazen de siyaha dönüştüğü ile ilgilidir.
Yüksek tansiyon
Fransa, Grenoble'daki Avrupa Senkrotron Radyasyon Tesisinde yapılan ölçümler geçtiğimiz günlerde faz geçişini ilerletebilecek bir aday belirledi: perovskite tabakasının biriktirildiği substrat.
Steele, Science’daki bir makalede, perovskite kat ile üzerine uygulanan cam yüzey arasındaki bağlantının, sonuçta istenen fazı birbirine bağlayabilen katman içinde bir gerilime neden olabileceğini açıkladı.
Üç kıtadaki 11 araştırma merkezindeki bilim insanlarını içeren çalışmaya göre, yüksek sıcaklıkta tavlama sırasında oluşan perovskite ve substrat arasındaki arayüz, ortam sıcaklığına döndükten sonra bile kalır. Sıcaklık düşüşü oldukça dikse, perovskite arayüzün kristal ağını koruyabilir ve buna adapte olabilir.
Steele, perovskite tabakasının “akordeon gibi” yayıldığını söyledi. Lider araştırmacı şunları ekledi: “Soğuduğunda bu katman tekrar sıkıştırmaya çalışıyor, ancak alt tabaka ile oluşturduğu arayüz genişletilmiş durumda. Çalışmamızda, perovskites tabakası ve substrat arasındaki bu gerilimin siyah perovskites tabakasını oluşturan kristal fazı stabilize etmek için kullanılabileceğini gösterdik. ”
