சீனாவில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக செயல்திறனை வழங்கும் புதிய வகை பெரோவ்ஸ்கைட் சோலார் செல்களை உருவாக்கியுள்ளனர். Huaqiao பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகளால் உருவாக்கப்பட்டது, இந்த பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் 26.39% செயல்திறனை வழங்குகின்றன.
இந்த செல்கள் சாதனத்தின் நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்க அயனி பரவலைத் தடுக்கும் துளை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இடைவெளியைப் பயன்படுத்துகின்றன என்பதையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெளிப்படுத்தினர். பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களின் உறுதியற்ற தன்மைக்கு முக்கிய காரணம் அயன் இடம்பெயர்வு என நம்பப்படுகிறது.
பெரோவ்ஸ்கைட் சோலார் செல்கள் வரையறுக்கப்பட்ட செயல்பாட்டு ஆயுட்காலத்தை வெளிப்படுத்தியுள்ளன, முதன்மையாக பெரோவ்ஸ்கைட்/டோப்டு ஹோல்-ட்ரான்ஸ்போர்ட் லேயர் (எச்டிஎல்) ஹீட்டோரோஜங்ஷனில் உள்ள லேயர்-டு-லேயர் அயன் பரவல் காரணமாக, எச்.டி.எல்-ல் கடத்துத்திறன் குறைவு மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட்டில் கூறு இழப்பு ஏற்படுகிறது.
அல்ட்ரா மெல்லிய பாலிமெரிக் இன்டர்லேயர்
இந்த சிக்கல்களைத் தீர்க்க பெரோவ்ஸ்கைட் மற்றும் எச்டிஎல் இடையே சிறந்த அயனி-தடுக்கும் திறன் கொண்ட அதி-மெல்லிய (~7 nm) p-வகை பாலிமெரிக் இன்டர்லேயரை (D18) விஞ்ஞானிகள் அறிமுகப்படுத்தினர்.
நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்ட, அல்ட்ரா-மெல்லிய D18 இன்டர்லேயர் லித்தியம், மெத்திலாமோனியம், ஃபார்மமிடியம் மற்றும் அயோடைடு அயனிகளின் அடுக்கு-அடுக்கு-அடுக்கு பரவலை திறம்பட தடுக்கிறது என்பதை ஆய்வு வெளிப்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, D18 பெரோவ்ஸ்கைட்/HTL இடைமுகத்தில் ஆற்றல்-நிலை சீரமைப்பை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் திறமையான துளை பிரித்தெடுக்க உதவுகிறது.
இதன் விளைவாக உருவாகும் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் முறையே 0.12 மற்றும் 1.00 சதுர சென்டிமீட்டர் பரப்பளவில் 26.39% (சான்றளிக்கப்பட்ட 26.17) மற்றும் 25.02% செயல்திறனை அடைகின்றன என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறினர். குறிப்பிடத்தக்க வகையில், அதிகபட்ச பவர் பாயிண்ட் டிராக்கிங்கில் 1100 மணிநேர செயல்பாட்டிற்குப் பிறகு சாதனங்கள் ஆரம்ப செயல்திறனில் 95.4% தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட PSC களுக்கான குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மை முன்னேற்றங்களைக் குறிக்கிறது, ஆய்வின் படி.
PSC களில் ஒரு துளை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இடை அடுக்கை இணைத்தல்
PSC களில் துளை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இடைவெளியை இணைக்கும் யோசனை புரோட்டான் பரிமாற்ற சவ்வு (PEM) எரிபொருள் செல்களால் ஈர்க்கப்பட்டது என்று விஞ்ஞானிகள் வெளிப்படுத்தினர், அங்கு PEM மற்ற இரசாயன இனங்களின் பரவலைத் தடுக்கும் போது ஒரு புரோட்டான் கடத்தியாக செயல்படுகிறது. “உயர் செயல்திறனுடன் மிகவும் நிலையான நிப் பிஎஸ்சிகளை அடைய, செருகப்பட்ட துளை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இன்டர்லேயர் புகைப்படத்தால் உருவாக்கப்பட்ட துளைகளை திறமையாக கொண்டு செல்லும் மற்றும் அயனி பரவலைத் தடுக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது” என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.
PDTBT2T-FTBDT (D18) எனப்படும் அல்ட்ராதின் பாலிமெரிக் பொருள் மூலம் துளை-தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இன்டர்லேயரை ஆராய்ச்சிக் குழு உருவாக்கியது, இது பெரோவ்ஸ்கைட் படத்தின் மேற்பரப்பில் அதன் நீர்த்த கரைசலின் அதிக திரவத்தன்மை காரணமாக அதன் மேற்பரப்பில் இணக்கமான கவரேஜை வழங்குகிறது. இது பெரோவ்ஸ்கைட் உறிஞ்சி மற்றும் Spiro-OMeTAD HTL உடன் பொருந்திய ஆற்றல் நிலை சீரமைப்பைக் கொண்டுள்ளது என்று PV இதழ் தெரிவித்துள்ளது.
அயனி பரவலைத் தடுப்பதில் வெவ்வேறு பாலிமர்களின் செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த, ஆராய்ச்சியாளர்கள் PbBr2 ஃபிலிம்களை PbBr2 கரைசலை (0.4 M) சுழல் பூச்சு மூலம் கண்ணாடி அடி மூலக்கூறுகளில் 2000 rpm இல் 30 வினாடிகளுக்கு டெபாசிட் செய்து, பின்னர் 100 °C இல் 5 நிமிடங்களுக்கு இணைத்தனர்.
“பாலிமர் அடுக்குகள் ஸ்பின் கோட்டிங் D18, P3HT மற்றும் PTAA தீர்வுகள் (2, 4, 6, 10 mg mL−1) PbBr2 படங்களில் 30 வினாடிகளுக்கு 3000 rpm இல் டெபாசிட் செய்யப்பட்டன, பின்னர் FAI தீர்வு (0.4 M) சுழல் ஆகும். -PbBr2/D18, PbBr2/P3HT, மற்றும் PbBr2/PTAA ஃபிலிம்கள் 1700 ஆர்பிஎம்மில் 30 வினாடிகளுக்கு, பின்னர் 10 நிமிடங்களுக்கு 100 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் இணைக்கப்படும்” என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.
குழுவானது அயனி பரவலைத் தடுக்கும் இன்டர்லேயரின் செயல்திறனை மதிப்பிட்டது மற்றும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் P3HT மற்றும் PTAA பாலிமர்களுடன் ஒப்பிடும்போது இது சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது என்பதைக் கண்டறிந்தது. D18 அடுக்கு வெப்ப அழுத்தத்தின் கீழ் வலுவான அயனி-தடுக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன. D18 பெரோவ்ஸ்கைட் தானியம் மற்றும் தானிய எல்லையுடன் நெருங்கிய தொடர்பில் உள்ளது, இது PV இதழின் படி, இணக்கமான கவரேஜை வழங்குகிறது.