Skuteczność paneli perowskitowych została zwiększona poprzez dodanie głównego składnika papryczki chili

Dodatek ostrej papryczki chili sprawi, że każde danie nabierze nowego blasku. Ale jak się okazało, chili można wykorzystać jako przyprawę nie tylko do gotowania. Dlatego naukowcy z Chin postanowili „doprawić” obiecujące perowskitowe panele słoneczne kapsaicyną (alkaloidem występującym w różnych rodzajach papryczek chili i nadającym ostrość). Opowiem teraz o wynikach tego niezwykłego eksperymentu.

Panele słoneczne, perowskit i papryczki chili

Historia stosowania perowskitu w panelach słonecznych sięga 2009 roku. Wtedy u zarania powstania tego obiecującego materiału jego wydajność wynosiła zaledwie 4%, a do 2020 roku w trakcie licznych eksperymentów prawie 20%.

Ale połączenie tego materiału z innymi może dodatkowo zwiększyć jego skuteczność. Na przykład w połączeniu z krzemem wydajność może osiągnąć 30%, dodatek indu pomaga poprawić moc wyjściowa, a dodatki 2D i tzw. cząsteczki „masowe” znacznie się zwiększają stabilność.

A teraz kapsaicynę, substancję, która sprawia, że ​​papryczki chili są gorzkie, można dodać do tej listy dodatkowych dodatków wzmacniających.

Niezwykły eksperyment i jego wyniki

Pomimo znacznych postępów perowskit ma szereg wad, które naukowcy starają się wyeliminować. Jedną z tych wad jest obecność w materiale rekombinacji bez promieniowania.

Mówiąc prościej, są to defekty ogniw, które zakłócają przepływ elektronów i zamieniają ich energię w niepotrzebne ciepło, zmniejszając tym samym sprawność całego panelu.

Naukowcy poszukiwali naturalnego suplementu iw trakcie licznych eksperymentów i obliczeń zdecydowali się na kapsaicynę, która spełniała ich podstawowe wymagania.

Postanowiono więc dodać tylko 0,1% całości do trójjodku metyloamoniowego. Po przeprowadzeniu dalszych testów otrzymane panele słoneczne z perowskitu z tym dodatkiem dały następujące wyniki.

Okazuje się, że taki dodatek pozwolił na zwiększenie wydajności paneli z początkowych 19,1% (bez zanieczyszczeń) do 21,88% z dodatkiem. Ponadto wzrosła również stabilność panelu, a po 800 godzinach ekspozycji na panele na świeżym powietrzu wykazały one wydajność ponad 90% pierwotnej wydajności.

Dokładne badanie panelu z domieszkami wykazało, że kapsaicyna promuje przenoszenie ładunku poprzez redukcję gęstość defektów w panelu i tworzenie znacznie lepszego interfejsu między różnymi półprzewodnikami warstwy.

Naukowcy zamierzają również zbadać skuteczność dodatku w innych typach paneli perowskitowych. Tak więc praca trwa.

Naukowcy podzielili się wynikami prac już wykonanych na łamach magazynu Joule. Jeśli podobał Ci się materiał, oceniamy go i subskrybujemy. Dziękuję za uwagę!