Perovskite di piombo alogenuro organico stabilizzata da uno strato superficiale di solfato di piombo. (A) Illustrazione schematica della protezione delle perovskiti attraverso la formazione in situ di uno strato superiore di solfato di piombo sulla superficie della perovskite. (B) Immagine HR-TEM in sezione trasversale dell'interfaccia perovskite/piombo solfato/C60. (C) Misurazione FT-IR della polvere di perovskite con o senza lo strato di solfato di piombo. (D ed E) Gli spettri XPS di (D) Pb 4f e (E) S 2p per i film di perovskite depositati su vetro ITO. Credito: Scienza (2019). DOI:10.1126/science.aax3294
In un articolo pubblicato questo mese su Scienza , i ricercatori del gruppo Huang del dipartimento di scienze fisiche applicate del College of Arts &Sciences dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill hanno rivelato un nuovo metodo per stabilizzare le celle solari in perovskite e hanno discusso delle implicazioni che ha sul futuro dell'energia solare e di altri tecnologie.
Le celle solari in perovskite sono un nuovo tipo di cella solare che include un composto strutturato in perovskite ad alogenuri metallici come strato attivo per la raccolta della luce. Le celle solari in perovskite hanno dimostrato elevate efficienze di conversione da solare a elettricità a basso costo di produzione, rendendoli sempre più oggetto di ricerca sulle energie rinnovabili. Però, la loro stabilità in caso di esposizione all'umidità e all'ossigeno rimane un ostacolo critico da superare prima della commercializzazione. Il Gruppo Huang ha affrontato questa sfida proponendo un nuovo metodo che migliorerebbe la resistenza delle celle solari in perovskite in condizioni ambientali.
"Convertendo la superficie delle perovskiti in un compatto, strato di sali di piombo insolubili in acqua, possiamo bloccare efficacemente la penetrazione di ossigeno e umidità e stabilizzare lo strato di perovskite, " Ha detto il ricercatore principale Jinsong Huang. " Sopprime anche la migrazione ionica attraverso le interfacce, un'altra sfida principale affrontata dalle celle solari perovskite. Di conseguenza, le nostre celle solari in perovskite mostrano un'eccellente stabilità in condizioni operative realistiche."
Questi risultati potrebbero aiutare a sbloccare il potenziale per la produzione commerciale di celle solari in perovskite per l'uso nell'energia pulita e in altre applicazioni.
"Il nostro studio dimostra un nuovo metodo in grado di stabilizzare efficacemente i materiali di perovskite, non solo nelle celle solari, ma anche in altri campi legati alla perovskite, come fotorilevatore, Rilevatore di raggi X e LED, "Ha detto Huang.