En forskargrupp från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har föreslagit en ny förståelse av åldrandeprocessen för perovskitlösning och även hittat ett sätt att undvika sidoreaktioner.

Perovskitsolceller har utvecklats snabbt under det senaste decenniet. Men som kiselsolceller, effektiviteten hos perovskitsolceller är starkt beroende av kvaliteten på perovskitskiktet, vilket är relaterat till dess kristallinitet.

Tyvärr, åldringsprocessen för perovskitlösningen som används för att tillverka solceller gör lösningen instabil, vilket leder till dålig effektivitet och dålig reproducerbarhet hos anordningarna. Reaktanter och beredningsförhållanden bidrar också till dålig kvalitet.

För att bekämpa dessa problem, ett forskarlag från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) har föreslagit en ny förståelse av åldrandeprocessen för perovskitlösning och även hittat ett sätt att undvika sidoreaktioner. Studien publicerades i Chem den 17 mars, med titeln "Perovskite-lösningens åldrande:Vad hände och hur man hämma?"

Prof. PANG Shuping, motsvarande författare till tidningen, sa, "En djupgående förståelse för grundläggande lösningskemi" hade inte hängt med i snabba effektivitetsförbättringar i perovskitsolceller, även om sådana celler har studerats i 10 år.

"I vanliga fall, vi behöver hög temperatur och lång tid för att helt lösa upp reaktanterna, men vissa bireaktioner kan inträffa samtidigt, " sade prof. PANG. "Lyckligtvis, vi har hittat ett sätt att hämma dem."

Att uppnå en mycket stabil perovskitlösning är särskilt viktigt vid kommersialisering av perovskitsolceller, eftersom det blir lättare att göra enheter med hög konsistens, sa prof. PANG.

WANG Xiao, en docent vid QIBEBT och den första författaren till uppsatsen, nämnda sidokondensationsreaktioner inträffar när metylammoniumjodid och formamidiniumjodid samexisterar i lösningen. De representerar de viktigaste bireaktionerna i åldrande perovskitlösning, även om andra sidoreaktioner mellan löst ämne och lösningsmedel kan inträffa vid mycket hög temperatur.

FAN Yingping, en doktorand vid Qingdao University of Science and Technology (QUST) och den första författaren till artikeln, studerat många metoder för att stoppa oönskade sidoreaktioner, men fann slutligen att stabilisatorn trietylborat vid låg kokpunkt var mycket effektiv. FAN noterade också att det är en ren stabilisator, eftersom den kan avlägsnas helt från filmen under den efterföljande värmeglödgningsbehandlingen.

Med denna nya stabilisator, reproducerbarheten av perovskitsolcellerna har förbättrats avsevärt. "Nu, vi behöver inte göra nya lösningar varje gång innan vi tillverkar enheter, " sa prof. CUI Guanglei från QIBEBT, som noterade att fyndet är viktigt för tillverkning av perovskitmoduler.