Naukowcy rozwiązali jeden z problemów perowskitowych ogniw fotowoltaicznych za pomocą prostego sprayu

Zespół badaczy z uniwersytetu w Nowym Jorku, uczelni w Chinach i ośrodka w Yale rozwiązał problem nakładania na ogniwo warstwy transportującej elektrony (ETL). Wykorzystano technologię podobną do aerografu, co pozwoliło w prosty i homogeniczny sposób nałożyć ETL.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Nowa technologia nakładania tej warstwy umożliwia zwiększenie wydajności o 30% – z 13% do ponad 17%, jak donoszą naukowcy w artykule w “Nanoscale”. Metoda ta rozwiązuje również problem z industrializacją perowskitowych ogniw słonecznych – depozycja warstwy ETL na perowskicie sprawiała sporo kłopotów.

Tego rodzaju ogniwo PV działa jak struktura P-I-N, gdzie P to dodatnio naładowana warstwa, a N to ETL. Warstwa I – łapiąca światło – to perowskit.

„Niewiele badań przeprowadzono nad optymalizacją ETL w architekturze PIN”, mówi Andre D. Taylor, profesor z Nowego Jorku. „Kluczowym pytaniem jest to, jak nałożyć taką warstwę, aby nie zniszczyć sąsiednich”.

Najpopularniejszą metodą jest spin-coating – powlekanie obrotowe. Niestety technologia ta nadaje się tylko do niewielkich powierzchni i co gorsza nie zapewnia wysokiej jednorodności i powtarzalności warstw. Nie nadaje się też do depozycji na materiale z rolki czy podłożu elastycznym.

„Nasze podejście jest z kolei skalowalne i powtarzalne”, mówi prof. Taylor. „Wydaje nam się, że rozpylanie warstwy ETL może mieć ogromne zastosowanie i niebawem pojawi się w ogniwach PV o rekordowych wydajnościach”, podsumowuje badacz.