Çin’in yeni perovskit hücreleri 550 saat sonra bile yaklaşık yüzde 80 verimliliği koruyor. Optimize edilmiş cihaz, 2,13 V’luk etkileyici açık devre voltajı, 16,06 mA cm−2’lik kısa devre akım yoğunluğu ve yüzde 84,19’luk dolum faktörü ile yüzde 28,80’lik bir güç dönüşüm verimliliğine ulaştı.
Çin’deki Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, tüm perovskit tandem güneş hücresi için yüzde 28,49’luk rekor kıran bir güç dönüşüm verimliliği elde etti. Özellikle, bu başarı üçüncü taraf bir kuruluş tarafından bağımsız olarak onaylandı. Araştırmacılar, “İki bağlantı noktalı tüm perovskit tandem güneş hücrelerinde yüzde 28,49’luk sertifikalı bir güç dönüşüm verimliliği elde ettik” diye vurguladılar.
Perovskit hücrelerde verimlilik yüzde 28’lere çıktı
Perovskit güneş hücreleri, düşük maliyetleri, kolay üretilmeleri ve gelecek vaat eden verimlilikleri nedeniyle son yıllarda önemli ilgi görmektedir. Araştırma ekibi, yenilikçi yaklaşımlarıyla bu sorunları ele almayı amaçlıyor. Geniş bant aralıklı kalay-kurşun (Pb-Sn) perovskit üst hücresindeki kusurları azaltmak için tasarlanmış bir yüzey yeniden yapılandırma tekniği geliştirdiler.
Bağlam olarak, perovskit malzemelerdeki kusurlar radyasyon dışı enerji kayıplarına yol açarak güneş hücresinin genel verimliliğini engelleyebilir. Çalışmada: “Tüm perovskit tandem güneş hücrelerinin verimliliğinin iyileştirilmesi, Sn-Pb karışık dar bant aralıklı perovskit filmlerde radyasyon dışı rekombinasyon kaybından kaynaklanan yüzey kusurları tarafından büyük ölçüde engelleniyor” denildi.
Araştırmacılar, yüzey değiştiriciler olarak 1,4-bütandiamin (BDA) ve etilendiamonyum diiyodür (EDAI2) kullanarak, kusurları azaltılmış yüksek kaliteli Sn-Pb karışık perovskit filmleri oluşturabildiler. Bu, yük taşıyıcısı taşınmasının iyileştirilmesi ve perovskit-elektron taşıma katmanı arayüzünde enerji kayıplarının azaltılmasıyla sonuçlandı.
Araştırmacılar 0,0871 cm2’lik bir güneş hücresi inşa ettiler. Işık emen katman olarak işlenmiş Sn-Pb perovskit içeriyor. Ek olarak, buckminsterfullerene’den (C60) yapılmış bir elektron taşıma katmanı, PEDOT-PSS’den oluşan bir delik taşıma katmanı ve son olarak hücreyi tamamlamak için bir altın metal temas noktası içeriyor. Optimize edilen cihaz, 2,13 V’luk etkileyici açık devre voltajı, 16,06 mA cm−2’lik kısa devre akım yoğunluğu ve yüzde 84,19’luk doldurma faktörü ile yüzde 28,80’lik bir güç dönüşüm verimliliğine ulaştı.