Sumber: majalah pv
Pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Julian Steele di Universiti KU Leuven Belgium mendakwa telah membangunkan satu proses untuk meningkatkan kestabilan terma salah satu bahan perovskite yang paling menjanjikan untuk aplikasi PV: CsPbI3.
"Salah satu halangan terbesar kepada penggunaan komersial sel solar perovskite ialah ketidakstabilan mereka," kata Steele. "Kos bahan-bahan mereka adalah rendah, kecekapan mereka melonjak tetapi kestabilan mereka tetap bermasalah."
Semua perovskite yang ditemui setakat ini adalah sensitif kimia. Pendedahan kepada udara, kelembapan, cahaya dan haba dapat mengubah bon kimia mereka dan merendahkannya. Steele berkata penggabungan cesium ke dalam perumusan CsPbI3 menjadikan bahan itu lebih mantap tetapi juga memperkenalkan ketidakstabilan fasa, menimbulkan kebimbangan baru bagi pengeluar sel suria mengenai sama ada molekul akan mengubah susun atur pada bila-bila masa.
Polimorfisme, seperti yang diketahui, membingungkan bagi pengilang. Pada lebih daripada 320 darjah Celcius, CsPbI3 mengamalkan struktur kristal yang menjadikannya hitam dan legap; pada suhu bilik ia menyusun konfigurasi amorf yang memberikan warna kekuningan. Bentuk yang terakhir dengan ketara mengurangkan penyerapan cahaya dan kecekapan mana-mana sel solar di mana bahan itu akan dimasukkan.
Selama bertahun-tahun, proses pentadbiran transformasi fasa dalam CsPbI3 tidak jelas. Penyelidik berjaya mengenakan fasa kristal dengan memasukkan sebatian kimia baru dalam lapisan perovskit mereka, atau dengan mengubah saiz kristal yang mereka bentuk. Walau bagaimanapun, tiada siapa yang masih dapat menjelaskan mengapa teknik itu berfungsi. Teka-teki berulang menyangkut mengapa lapisan yang disebarkan di bawah keadaan yang sama kadang-kadang berubah menjadi kuning dan kadang-kadang hitam ketika mereka sejuk ke suhu bilik.
Ketegangan tinggi
Pengukuran yang dilakukan di Kemudahan Sinaran Synchrotron Eropah di Grenoble, Perancis, baru-baru ini mengenal pasti calon yang boleh memandu peralihan fasa: substrat di mana lapisan perovskite disimpan.
Dalam satu artikel dalam Sains, Steele menjelaskan persimpangan antara lapisan perovskite dan permukaan kaca yang diterapkan pada boleh menyebabkan ketegangan dalam lapisan yang mampu menghubungkan fasa yang diingini sebagai hasilnya.
Menurut kajian yang melibatkan para saintis di 11 pusat penyelidikan di tiga benua, antara muka antara perovskite dan substrat yang terbentuk semasa penyepuhlindapan pada suhu tinggi kekal walaupun selepas kembali ke suhu ambien. Jika kejatuhan suhu agak curam, perovskite dapat mengekalkan jaringan kristal antara muka dan menyesuaikan diri dengannya.
Lapisan perovskite memanjangkan "seperti akordeon" ketika dipanaskan, kata Steele. Penyelidik utama menambah: "Apabila disejukkan, lapisan ini cuba untuk dimampatkan lagi tetapi antara muka yang telah terbentuk dengan substrat terus diperpanjang. Kami telah menunjukkan dalam kajian kami bahawa ketegangan ini antara lapisan perovskit dan substrat boleh dieksploitasi untuk menstabilkan fasa kristal yang menjadikan lapisan perovskite hitam. "
