Avots: imec-int.com
Imec, EnergyVille partneris, sadarbībā ar Kipras Universitāti ir pierādījis perovskīta saules moduļu ilgtermiņa stabilitāti ārpus telpām.
Mini moduļi 4 cm2, kas izstrādāti uzņēmumā imec/EnergyVille, tika visaptveroši novērtēti divu gadu laikā reālos apstākļos Kiprā ar ievērojamu jaudas efektivitātes saglabāšanu par 78 procentiem pēc viena gada, ko pašreizējie perovskīta saules moduļi saglabā tikai nedēļas. Šie daudzsološie atklājumi ir vieni no pirmajiem reālās pasaules rezultātiem, lai risinātu stabilitātes problēmas, kas pašlaik kavē perovskīta saules bateriju komercializāciju.
Pēdējo desmit gadu laikā metālu halogenīdu perovskīti ir kļuvuši par daudzsološu materiālu nākamās paaudzes fotoelementu (PV) elementiem, pateicoties to unikālajām optiskajām un elektroniskajām īpašībām. Pateicoties materiālu un inženierijas attīstībai, šīs šūnas ir uzrādījušas strauju enerģijas pārveidošanas efektivitātes (PCE) uzlabošanos.
Tomēr stabilitātes problēmas joprojām ir galvenais šķērslis plašai ieviešanai, jo tās pasliktinās mitruma, gaismas un siltuma ietekmē. Standarta iekštelpu testēšana kontrolētā vidē, kas nepārtraukti atdarina saules apstarošanu, kalpo tikai kā reālās pasaules veiktspējas aizstājējs. Vides apstākļi, piemēram, mainīgs apgaismojums, temperatūra un laikapstākļi, ietekmē šūnu veiktspēju. Neskatoties uz to, tikai dažas pētniecības grupas ir pētījušas perovskīta PV veiktspēju ārpus telpām, galvenokārt koncentrējoties uz mazām šūnām, nevis moduļiem.
Pēdējo divu gadu laikā imec veica visaptverošu pētījumu par savu perovskīta PV moduļu veiktspēju ārpus telpām. Mini moduļi, izmēri 4 cm2un izstrādāti imo-imomec Hasselt Universitātē un imec/EnergyVille Beļģijā, tika pārbaudīti sadarbībā ar Kipras Universitāti.
Visizturīgākie moduļi saglabāja 78 procentus no sākotnējā PCE pēc gada, kad tas bija pavadīts ārpus telpām Kiprā. Tas parāda to daudzsološo stabilitāti salīdzinājumā ar pašreizējiem perovskīta saules moduļiem, kas saglabā šādu āra efektivitāti tikai nedēļas vai mēnešus. Pateicoties āra iestatījumam, tika atklāts arī konsekvents veiktspējas pasliktināšanās modelis dienas laikā un nakts laikā. Turklāt datu bagātība ļāva veikt izpēti ar mašīnmācīšanās modeli, kas uzrādīja spēcīgu korelāciju ar faktisko jaudu, izceļot tā potenciālu nākotnes veiktspējas prognozēm.
"Šis pētījums ir liels sasniegums, lai izprastu perovskīta saules moduļu degradāciju reālos apstākļos. Turpinot uzlabot mūsu mini moduļu efektivitāti, kas ir izstrādāti, ņemot vērā palielināšanu, šie atklājumi var paātrināt ceļu uz saules moduļu komercializāciju. šī daudzsološā tehnoloģija," norādījaToms Ernouts, Imec/UHasselt/EnergyVille pētniecības un attīstības vadītājs.
Lai gūtu dziļāku ieskatu par degradācijas uzvedību dažādās klimata zonās, moduļi tiks novērtēti arī lietainajā Briseles klimatā, Ņūmeksikas sausajā tuksnesī un Madrides un Freiburgas mērenajā klimatā.
Rezultāti ir pilnībā aprakstīti rakstā "Perovskīta moduļu diennakts izmaiņas un mašīnmācīšanās analīze, pamatojoties uz divu gadu āra uzraudzību", kas ir atrodams ACS Energy Letters.
Šo pētījumu daļēji finansēja Eiropas Savienība, izmantojot projektu TESTARE (Grant ID: 101079488).
