Un team di ricerca del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha proposto una nuova comprensione del processo di invecchiamento della soluzione di perovskite e ha anche trovato un modo per evitare reazioni collaterali.

Le celle solari perovskite si sono sviluppate rapidamente negli ultimi dieci anni. Ma come le celle solari al silicio, l'efficienza delle celle solari in perovskite dipende fortemente dalla qualità dello strato di perovskite, che è legato alla sua cristallinità.

Sfortunatamente, il processo di invecchiamento della soluzione di perovskite utilizzata per fabbricare celle solari rende la soluzione instabile, portando così a scarsa efficienza e scarsa riproducibilità dei dispositivi. Anche i reagenti e le condizioni di preparazione contribuiscono alla scarsa qualità.

Per combattere questi problemi, un gruppo di ricerca del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha proposto una nuova comprensione del processo di invecchiamento della soluzione di perovskite e ha anche trovato un modo per evitare reazioni collaterali. Lo studio è stato pubblicato su chimica il 17 marzo intitolato "Invecchiamento della soluzione di perovskite:cosa è successo e come inibire?"

Prof. PANG Shuping, autore corrispondente dell'articolo, disse, "Una comprensione approfondita della chimica delle soluzioni fondamentali" non ha tenuto il passo con i rapidi miglioramenti dell'efficienza nelle celle solari perovskite, anche se tali cellule sono state studiate per 10 anni.

"Normalmente, abbiamo bisogno di alta temperatura e molto tempo per dissolvere completamente i reagenti, ma alcune reazioni collaterali possono verificarsi contemporaneamente, " ha detto il prof. PANG. "Fortunatamente, abbiamo trovato un modo per inibirli".

Il raggiungimento di una soluzione di perovskite altamente stabile è particolarmente importante nella commercializzazione di celle solari in perovskite, poiché sarà più facile realizzare dispositivi con elevata consistenza, ha detto il prof. PANG.

WANG Xiao, professore associato al QIBEBT e primo autore dell'articolo, dette reazioni di condensazione laterale avvengono quando in soluzione coesistono ioduro di metilammonio e ioduro di formamidinio. Rappresentano le principali reazioni collaterali nell'invecchiamento della soluzione di perovskite, sebbene altre reazioni collaterali tra soluto e solvente possano verificarsi a temperature molto elevate.

FAN Yingping, uno studente laureato presso la Qingdao University of Science and Technology (QUST) e il co-primo autore dell'articolo, studiato molti metodi per fermare reazioni collaterali indesiderate, ma alla fine trovò che lo stabilizzatore trietilborato a basso punto di ebollizione era molto efficace. FAN ha anche notato che è uno stabilizzatore pulito, perché può essere completamente rimosso dal film durante il successivo trattamento di ricottura termica.

Con questo nuovo stabilizzatore, la riproducibilità delle celle solari perovskite è notevolmente migliorata. "Ora, non abbiamo bisogno di creare nuove soluzioni ogni volta prima di realizzare dispositivi, " ha affermato il Prof. CUI Guanglei di QIBEBT, che ha notato che la scoperta è importante per la fabbricazione di moduli di perovskite.