Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i USA har hittat ett sätt att förbättra effektiviteten hos perovskitbaserade solceller-genom att tillsätta guanidiniumtiocyanat till blandningen. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver deras arbete med perovskitbaserade solceller och hur bra de fungerade.

Under större delen av sin historia, kisel har varit det valbara materialet vid tillverkning av solceller - inget annat material var lika effektivt eller kunde producera så länge. Men under de senaste åren har kemister har arbetat med olika material som har kommit närmare. Ett sådant lovande material är kristallin perovskit. Det är vanligtvis tillverkat av bly, brom, jod och andra element. För närvarande, solceller tillverkade med perovskit har två fördelar jämfört med traditionella kiselceller. De är billigare att göra och de är bättre på att absorbera blåenergiska fotoner med hög energi. Den andra funktionen har fått solcellstillverkare att gifta sig med de två celltyperna tillsammans för att skapa tandemkisel/perovskitceller som ger de bästa fördelarna med båda. Men solcellstillverkare tror fortfarande att så småningom, all-perovskitbaserade celler kan någon gång ersätta kiselceller helt, vilket leder till att produktionskostnaderna sänks. I denna nya insats, forskarna hävdar att de har hittat ett sätt att komma nära.

Tidigare forskning hade visat att tillsats av tenn i blandningen vid tillverkning av perovskiter resulterade i att de blev mer effektiva-nästan lika effektiva som kiselbaserade celler. Men tenn bryts ned när det utsätts för syre. För att förhindra att det händer, laget i USA tillsatte också guanidiniumtiocyanat till blandningen. Det är en organisk förening som täcker andra material - i det här fallet formen i perovskitblandningen. Forskarna fann att detta förhindrade att tennet försämrades. Att testa den resulterande perovskiten visade att den var cirka 20 procent effektiv. När teamet kombinerade det med en traditionell perovskitcell utformad för att absorbera högenergifotoner-vilket gjorde en helperovskit-tandem-såg de en effektivitet på 25 procent. Detta är nära de 28 procent som ses med kisel-perovskit-tandem.

Forskarna noterar att de tror att de kan öka effektiviteten mer, kanske når kisel/perovskit tandemnivåer, men erkänna att de fortfarande har andra problem att hantera innan sådana celler skulle bli livskraftiga - mest framträdande, gör att de håller tillräckligt länge för kommersiellt bruk.

© 2019 Science X Network