Sumber:perovskite-info.com
Penyelidik dari Universiti Chongqing China, Akademi Sains China (CAS) dan JA Solar Holdings Co., bersama-sama Institut Sains dan Teknologi Kebangsaan Ulsan (UNIST) Korea Selatan dan CTF Solar Jerman dan telah mereka bentuk sel suria perovskit berdasarkan binari lapisan pengangkutan lubang campuran (HTL) yang dilaporkan menawarkan prestasi yang lebih baik daripada HTL yang bergantung pada dopan higroskopik yang biasa digunakan.
Ilustrasi skematik struktur planar sel solar nip perovskite
Imej: Akademi Sains China, DeCarbon, Creative Commons License CC BY 4.0
Pasukan itu mencampurkan dua bahan pengangkutan lubang yang popular untuk membentuk HTL campuran binari, yang mempamerkan rintangan lembapan yang lebih baik. Hasilnya, PSC yang dilengkapi dengan HTL campuran mencapai kecekapan penukaran kuasa juara (PCE) sehingga 24.3 peratus dan kestabilan operasi yang unggul. Sel tanpa enkapsulasi boleh mengekalkan 90 peratus kecekapan awal selepas penyimpanan dalam keadaan ambien gelap (30 peratus RH) selama 1200 jam. Keputusan ini menunjukkan bahawa HTL bercampur sedemikian boleh menjadi strategi yang menjanjikan untuk memenuhi permintaan aplikasi fotovoltaik masa hadapan dengan kos rendah serta kecekapan dan kestabilan peranti yang sangat baik.
Para saintis merekacipta HTL dengan polimer Regioregular poly(3-hexylthiophene) (P3HT) dan Spiro-OMeTAD dalam konfigurasi binari campuran, yang mereka dakwa menawarkan perlindungan yang lebih baik kepada penyerap perovskit yang digunakan dalam sel terima kasih kepada hidrofobisiti P3HT. "P3HT bukan sahaja mempamerkan tahap susunan molekul yang lebih tinggi tetapi juga menunjukkan orientasi 'face-on' keutamaan, iaitu, molekul P3HT adalah selari dengan substrat, yang mempunyai kesan positif yang ketara terhadap sifat opto-elektronik dan mobiliti pembawa cas, "jelas mereka.
Pasukan itu membina sel suria dengan substrat indium tin oksida (ITO), lapisan pengangkutan elektron (ETL) timah(IV) oksida (SnO2), lapisan perovskite, HTL yang dicadangkan, lapisan penampan molibdenum oksida (MoOx), dan sentuhan logam emas (Au).
Para penyelidik menguji prestasi beberapa sel solar yang dibangunkan dengan reka bentuk ini dan dengan keluasan aktif 0.08 cm2 melalui simulator suria yang dilengkapi dengan lampu Xenon 450 W dan meter sumber Keithley 2400 di bawah keadaan pencahayaan standard. Peranti juara mencapai kecekapan penukaran kuasa sebanyak 24.30 peratus dan kecekapan diperakui sebanyak 24.22 peratus. Ia juga mencapai voltan litar terbuka 1.18 V, ketumpatan arus litar pintas 24.94 mA cm-2 dan faktor isian 82.51 peratus . Sel itu juga dapat mengekalkan 90 peratus kecekapan awalnya selepas 1,200 jam penyimpanan dalam persekitaran ambien yang gelap.
"Pengubahsuaian yang berjaya bagi Spiro-OMeTAD HTL konvensional telah ditunjukkan dengan menggabungkan P3HT polimer hidrofobik ke dalam filem Spiro-OMeTAD untuk meningkatkan kecekapan dan kestabilan sel solar perovskit," kumpulan itu membuat kesimpulan. "Kami percaya bahawa strategi ini akan membuka jalan kepada pembangunan sel solar perovskite kos rendah, cekap dan stabil."
