Sumber: imec-int.com
Imec, rakan kongsi dalam EnergyVille, dengan kerjasama Universiti Cyprus, telah menunjukkan kestabilan luar jangka panjang modul solar perovskite.
Modul mini 4 cm2, dibangunkan di imec/EnergyVille, telah dinilai secara menyeluruh selama dua tahun dalam keadaan dunia sebenar di Cyprus, dengan pengekalan kecekapan kuasa yang luar biasa sebanyak 78 peratus selepas satu tahun, yang mana modul solar perovskite semasa hanya disimpan selama beberapa minggu. Penemuan yang menjanjikan ini adalah antara hasil dunia nyata pertama untuk menangani isu kestabilan yang kini menghalang sel solar perovskite daripada pengkomersilan.
Sepanjang dekad yang lalu, perovskit halida logam telah muncul sebagai bahan yang menjanjikan untuk sel fotovoltaik (PV) generasi akan datang, berkat sifat optik dan elektroniknya yang unik. Dengan kemajuan dalam bahan dan kejuruteraan, sel-sel ini telah menunjukkan peningkatan pesat dalam kecekapan penukaran kuasa (PCE) mereka.
Walau bagaimanapun, cabaran kestabilan kekal sebagai halangan utama kepada penerimaan yang meluas, kerana ia merosot disebabkan oleh kelembapan, cahaya dan haba. Ujian dalaman standard dalam persekitaran terkawal, yang secara berterusan meniru penyinaran matahari, hanya berfungsi sebagai proksi untuk prestasi dunia sebenar. Keadaan persekitaran, seperti cahaya, suhu dan cuaca yang berbeza-beza, memberi kesan kepada prestasi sel. Walaupun begitu, hanya segelintir kumpulan penyelidikan telah menyiasat prestasi luar perovskite PV, memfokuskan terutamanya pada sel kecil dan bukannya modul.
Sepanjang dua tahun yang lalu, imec menjalankan kajian komprehensif tentang prestasi luar modul PV perovskite mereka. Modul mini, berukuran 4 cm2dan dibangunkan di imo-imomec Hasselt University dan imec/EnergyVille di Belgium, telah diuji dengan kerjasama Universiti Cyprus.
Modul yang paling tahan lama mengekalkan 78 peratus PCE awal mereka selepas setahun berada di luar rumah di Cyprus. Ini mempamerkan kestabilan yang menjanjikan berbanding modul solar perovskite semasa, yang mengekalkan kecekapan luar sedemikian hanya untuk beberapa minggu hingga bulan. Terima kasih kepada persediaan luar, corak kemerosotan prestasi yang konsisten pada waktu siang dan pemulihan semalaman juga ditemui. Selain itu, kekayaan data membenarkan penerokaan dengan model pembelajaran mesin, yang menunjukkan korelasi yang kuat dengan output kuasa sebenar, menyerlahkan potensinya untuk ramalan prestasi masa hadapan.
"Penyelidikan ini mewakili kemajuan besar dalam memahami kemerosotan modul solar perovskit dalam keadaan dunia sebenar. Dengan penambahbaikan lagi kecekapan modul mini kami, yang direka bentuk dengan mengambil kira peningkatan, penemuan ini boleh mempercepatkan laluan ke arah pengkomersilan teknologi yang menjanjikan ini," katanyaTom Aernouts, Pengurus R&D di imec/UHasselt/EnergyVille.
Untuk mendapatkan pandangan yang lebih mendalam tentang tingkah laku degradasi merentas zon iklim yang berbeza, modul juga akan dinilai dalam iklim hujan Brussels, padang pasir gersang di New Mexico dan iklim sederhana Madrid dan Freiburg.
Penemuan ini diterangkan sepenuhnya dalam artikel 'Perubahan Diurnal dan Analisis Pembelajaran Mesin Modul Perovskite Berdasarkan Pemantauan Luar Dua Tahun', yang boleh didapati dalam Surat Tenaga ACS.
Penyelidikan ini sebahagiannya dibiayai oleh Kesatuan Eropah melalui projek TESTARE (ID Geran: 101079488).