Un gruppo di ricerca ha condotto una revisione dei recenti progressi nei moduli fotovoltaici di perovskite. Le celle solari in perovskite sono molto promettenti per la prossima generazione di tecnologia fotovoltaica. Con questa tecnologia promettente nasce la necessità di pellicole di perovskite di alta qualità per moduli fotovoltaici di grandi dimensioni. Lo studio del team aiuta i ricercatori che stanno lavorando per l'ulteriore commercializzazione dei moduli fotovoltaici di perovskite.

Il team, con i ricercatori dell'Università di Hangzhou Dianzi, dell'Università di Sialkot, dell'Università di Changzhou, dell'Università delle poste e delle telecomunicazioni di Nanchino e dell'Accademia cinese delle scienze, ha pubblicato i risultati sulla rivista Nano Research Energy .

Nel loro studio, il team ha esaminato e riassunto i recenti progressi nei moduli fotovoltaici in perovskite, concentrando la propria attenzione sui metodi di rivestimento utilizzati su questi moduli. Questi metodi includevano il rivestimento a rotazione, il rivestimento a racla, il rivestimento a fustella, il rivestimento a spruzzo, la stampa a getto d'inchiostro, la deposizione di copertine morbide e la deposizione a vapore. Hanno anche esaminato la regolazione della crescita dei film di perovskite di alta qualità e di ampia area. Il loro studio comprende le direzioni di sviluppo futuro e le prospettive per i moduli fotovoltaici di perovskite.

Le celle solari in perovskite offrono proprietà optoelettriche molto utili nelle applicazioni fotovoltaiche. Le celle solari in perovskite sono meno costose e possono essere fabbricate in modo più semplice rispetto alle celle solari al silicio attualmente in uso. Per questo motivo, queste celle solari in perovskite stanno attirando l'attenzione sia del mondo accademico che dell'industria. In particolare, le celle solari in perovskite sono ad alta efficienza e possono essere prodotte attraverso processi a basso costo.

Le celle solari Perovskite hanno raggiunto un'efficienza di conversione dell'energia certificata su scala di laboratorio del 25,7%. Grazie alla loro elevata efficienza di conversione di potenza e al basso costo, le celle solari in perovskite sono molto promettenti per la futura commercializzazione. Ma mentre queste celle solari in perovskite ad alta efficienza possono essere fabbricate con un'area inferiore a 0,1 cm ² , i ricercatori stanno affrontando sfide nell'ampliare con successo i film di perovskite per moduli fotovoltaici più grandi.

I ricercatori trovano difficile espandere i film di alta qualità dai moduli di piccola area a quelli di grande area. L'elevata efficienza di conversione della potenza ottenibile con celle solari in perovskite di piccola area diminuisce notevolmente quando vengono utilizzate in moduli fotovoltaici in perovskite più grandi. Fino a quando non sarà possibile superare questo ostacolo, è difficile fabbricare queste celle solari in perovskite per un uso commerciale di grandi dimensioni.

"Per la produzione di moduli fotovoltaici di perovskite di grandi dimensioni verso l'industrializzazione, è necessario risolvere molti problemi, come l'efficienza relativamente bassa dei moduli fotovoltaici di perovskite di grandi dimensioni, la preparazione di film di perovskite di grandi dimensioni e di alta qualità e il design di sottocelle interconnesse a moduli compositi", ha affermato Liang Chu, professore all'Università di Hangzhou Dianzi. Il primo passo è essere in grado di depositare film di perovskite di grandi dimensioni con elevata uniformità e riproducibilità.

I processi per depositare film di perovskite di grandi dimensioni sono vari senza una scala industriale standardizzata. Questi metodi di rivestimento sono importanti perché lo spessore, la cristallinità, la rugosità superficiale e la compattezza dei film di perovskite influenzano direttamente il loro assorbimento, la generazione e separazione di carica e le prestazioni del dispositivo. Il team di ricercatori ha studiato e analizzato i vari metodi di rivestimento, identificandone i limiti ed esplorando i potenziali moduli fotovoltaici di perovskite che potrebbero essere utilizzati per future applicazioni commerciali.

Guardando alla futura commercializzazione, il team di ricerca rileva diverse direzioni di sviluppo. Suggeriscono che i ricercatori continuino a sviluppare i metodi di rivestimento per i film di perovskite di alta qualità su vasta area, con le composizioni di perovskite ulteriormente ottimizzate per migliorare gli efficienti moduli fotovoltaici di perovskite.

Suggeriscono inoltre che gli strati sepolti e superficiali dovrebbero essere modificati contemporaneamente per passivare i difetti di perovskite nei moduli fotovoltaici di perovskite. Questi strati di interfaccia risolvono il problema della reazione alla corrosione. L'ultima raccomandazione del team è che i ricercatori dovrebbero prendere in considerazione le strategie di stabilità, che sono state ampiamente utilizzate nelle celle solari di perovskite di piccole aree. "Queste strategie potrebbero migliorare notevolmente la stabilità dei moduli fotovoltaici di perovskite di grandi dimensioni", ha affermato Chu. + Esplora ulteriormente

Gli scienziati fabbricano sottomoduli di perovskite ad alte prestazioni e di ampia area per celle solari