Efekt takiej kooperacji jest naprawdę imponujący, ponieważ projekt prowadzony przez naukowców z Politechniki Federalnej w Lozannie oraz Chińskiej Akademii Nauk i Uniwersytetu Pekińskiego w Chinach przynosi owocne rezultaty. O tym, co dokładnie udało się osiągnąć badaczom możemy przeczytać na łamach Advanced Materials.
Czytaj też: Obca technologia wciąż w podziemiu. Oni zadają kłam i pokazują siłę tych akumulatorów
Obiektem zainteresowania naukowców były perowskitowe ogniwa słoneczne o architekturze heterozłącza 2D/3D. Jego sprawność jest imponująca i wynosi dokładnie 25,32%, co stanowi rekordowy rezultat dla tego typu technologii. Jak w ogóle wygląda cała struktura? Tworzy ją dwuwymiarowa warstwa perowskitu umieszczona między perowskitem a warstwą transportującą dziury. Takie podejście do tematu powinno poprawić transport/ekstrakcję nośników ładunku, zarazem przeciwdziałając migracji jonów.
Co istotna, opisywana technologia może być stosowana na różne sposoby, ponieważ mówi się zarówno o wdrażaniu jej we wszystkich konwencjonalnych systemach fotowoltaicznych, fotowoltaice zintegrowanej z pojazdami (VIPV) oraz budynkami (BIPV).
Fotowoltaika w postaci perowskitowego ogniwa słonecznego o architekturze heterozłącza 2D/3D jest efektem współpracy chińskich i szwajcarskich badaczy
Dokładniej rzecz biorąc, mowa o ogniwie z podłożem z tlenku cyny, warstwą transportującą elektrony z tlenku tytanu i tlenku cyny, warstwą perowskitu 3D, warstwą perowskitu 2D, warstwą transportującą dziury OMeTAD oraz metalowym styku na bazie złota. Dzięki wykorzystanej architekturze, jak tłumaczą badacze, cząsteczki międzywarstwowe mogą skutecznie nasycać powierzchnię perowskitu 3D. W ten sposób pojawia się możliwość ograniczania występowania defektów powierzchniowych na etapie procesu produkcyjnego.
Rzeczona warstwa 2D umieszczona między perowskitem a warstwą transportującą dziury poprawia poprawić transport/ekstrakcję nośników ładunku i ogranicza migrację jonów. Przejdźmy jednak do najważniejszej części, czyli wyników uzyskanych w czasie testów. W standardowych warunkach oświetleniowych ogniwo wykazywało sprawność konwersji energii na poziomie 25,32%. Z kolei napięcie obwodu otwartego wyniosło 1,159 V, a współczynnik wypełnienia 83,9%.
Dla porównania sprawdzono też instalację pozbawioną warstwy 2D. W jej przypadku sprawność wyniosła 23,02%, napięcie 1,120 V, natomiast współczynnik wypełnienia 78,9%. Co więcej, rekordowe ogniwo zachowało 90% początkowych wartości nawet po 2000 godzin pracy. Członkowie zespołu przewidują, że projektowane z użyciem ich technologii moduły mogłyby mieć praktyczną sprawność rzędu 23% i powinny trafić do masowej produkcji już w ciągu trzech lat.