EPFL-forskare har byggt en billig och ultrastabil perovskit-solcell som har körts med 11,2 procent effektivitet i över ett år, utan förlust av prestanda.

Perovskite solceller lovar billigare och effektiv solenergi, med enorm potential för kommersialisering. Men även om de har visat sig uppnå över 22 % effektkonverteringseffektivitet, deras driftsstabilitet uppfyller fortfarande marknadens krav. Trots ett antal föreslagna lösningar inom tillverkningsteknik, denna fråga har fortsatt att underskrida alla stegvisa effektivitetsökningar som har uppnåtts. EPFL-forskare har nu byggt en låg kostnad, ultrastabil perovskitsolcell som har fungerat i mer än ett år utan prestandaförlust (11,2%). Verket publiceras i Naturkommunikation .

Mohammad Khaja Nazeeruddins labb vid EPFL i samarbete med Michael Grätzel och företaget Solaronix har konstruerat vad som kallas 2D/3D hybrid perovskite solcell. Detta kombinerar den förbättrade stabiliteten hos 2D perovskites med 3D-former, som effektivt absorberar ljus över hela det synliga spektrumet och transporterar elektriska laddningar. På det här sättet, forskarna kunde tillverka effektiva och ultrastabila solceller, vilket är ett avgörande steg för uppskalning till kommersiell nivå. 2D/3D-perovskiten ger en effektivitet på 12,9 % (kolbaserad arkitektur), och 14,6% (vanliga mesoporösa solceller).

Forskarna byggde 10x10 cm2 solpaneler med en helt utskrivbar process i industriell skala. De resulterande solcellerna har nu levererat en konstant 11,2% verkningsgrad för mer än 10, 000 timmar, samtidigt som den visar noll förlust i prestanda mätt under standardförhållanden.

Genombrottet löser problemet med perovskitsolcellsstabilitet, och kan på ett livskraftigt sätt flytta tekniken till den kommersiella sfären.