ความก้าวหน้าใหม่เกิดขึ้นในการวิจัยระดับสูง
ความก้าวหน้าใหม่เกิดขึ้นในการวิจัยเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ประสิทธิภาพสูง
เมื่อวันที่ 15 ผู้สื่อข่าวได้รับข้อมูลจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีคุนหมิงว่าทีมของศาสตราจารย์เฉินเจียงจ่าวและศาสตราจารย์เหอตงเหมยจากคณะวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมศาสตร์ของมหาวิทยาลัยได้ประสบความสำเร็จอย่างสำคัญในสาขาเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ประสิทธิภาพสูง โดยผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวัสดุชั้นนำระดับนานาชาติ "Advanced Materials" ภายใต้หัวข้อ "Universal Ion Migration Suppression Strategy to Achieve High-Performance Perovskite Solar Cells" เมื่อเร็วๆ นี้
เซลล์แสงอาทิตย์เมทัลฮาไลด์เพอรอฟสไกต์เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้สารกึ่งตัวนำเมทัลฮาไลด์อินทรีย์ประเภทเพอรอฟสไกต์เป็นวัสดุดูดซับแสง เนื่องจากมีประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าเป็นแสงสูงและมีเสถียรภาพที่ดี จึงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในสาขาโฟโตวอลตาอิก ปัจจุบัน เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่นี้มีประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าเป็นแสงที่ผ่านการรับรองสูงถึง 27% ซึ่งเทียบได้กับประสิทธิภาพของเซลล์ซิลิกอนผลึกเดี่ยว อย่างไรก็ตาม ความเสถียรในการทำงานระยะยาวที่ไม่ดีเป็นความท้าทายครั้งใหญ่สำหรับการนำเทคโนโลยีโฟโตวอลตาอิกเพอรอฟสไกต์ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ชั้นการทำงานแต่ละชั้นและอินเทอร์เฟซในอุปกรณ์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความเสถียรในระยะยาวของแบตเตอรี่
ด้วยเหตุนี้ ทีมงานของ Chen Jiangzhao และ He Dongmei จึงได้รายงานกลยุทธ์การยับยั้งการเคลื่อนตัวของไอออนแบบสากลเพื่อทำให้ชั้นฟังก์ชันหลายชั้นมีเสถียรภาพ และยับยั้งการเคลื่อนตัวของสารเคมีหลายชนิดพร้อมกันผ่านปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์-แขกของโมเลกุลคัพพารีน นักวิจัยบรรลุประสิทธิภาพ 26.01% โดยอาศัยเซลล์ฟอร์มัลที่เติม 4-tert-butyl cup[8]arene ที่เตรียมโดยใช้วิธีสองขั้นตอน ซึ่งถือเป็นประสิทธิภาพที่ทำลายสถิติโลกสำหรับเซลล์ฟอร์มัลแบบระนาบที่ใช้ไททาเนียมไดออกไซด์ เซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ผกผันใหม่บรรลุประสิทธิภาพ 27.18% ซึ่งถือเป็นประสิทธิภาพสูงสุดในการวิจัยเซลล์เพอรอฟสไกต์ที่เตรียมโดยใช้เทคโนโลยีการระเหยแบบสูญญากาศ
นอกจากนี้ เซลล์ผกผันใหม่ที่ไม่ได้หุ้มฉนวนยังคงรักษาประสิทธิภาพเริ่มต้นได้มากกว่า 90% หลังจากการทำงานต่อเนื่องที่จุดพลังงานสูงสุดเป็นเวลา 1,200 ชั่วโมง และประสิทธิภาพยังคงอยู่เหนือ 95% ของค่าเริ่มต้นหลังจากถูกเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 30% เป็นเวลา 2,800 ชั่วโมง หลังจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 65°C เป็นเวลา 1,500 ชั่วโมง ประสิทธิภาพยังคงอยู่เหนือ 90% ของค่าเริ่มต้น
งานวิจัยเชิงนวัตกรรมนี้นำเสนอวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาความไม่เสถียรของอุปกรณ์โฟโตวอลตาอิคแบบเพอรอฟสไกต์และอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่ใช้เพอรอฟสไกต์ และนำเสนอแนวทางสากลในการยับยั้งการอพยพของไอออนในเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ ซึ่งคาดว่าจะส่งเสริมการนำเทคโนโลยีโฟโตวอลตาอิคแบบเพอรอฟสไกต์ไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรม
