Foto: Forscher nutzen Kalium, um Perowskit-Solarzellen zu "heilen" Foto: Zur Verfügung gestellt von der Cambridge University.
Ein internationales Team von Wissenschaftlern an der Universität Cambridge stellte fest, dass die Zugabe von Kaliumjodid den Defekt "heilt" und die Ionenbewegung immobilisiert. Diese Faktoren sind zum limitierenden Faktor für die Effizienz von kostengünstigen Perowskit-Solarzellen geworden.
Die nächste Generation von Solarzellen kann als die Energie-Effizienz-Verbesserungsschicht auf vorhandenen Silizium-basierten Solarzellen verwendet werden.
Die untersuchten Solarzellen basieren auf Metallhalogenid-Perowskiten, die billig und einfach bei niedrigen Temperaturen herzustellen sind und die Perowskite für die nächste Generation von Solarzellen und Beleuchtung attraktiv machen.
Aber selbst mit diesen Vorteilen gibt es einige einschränkende Faktoren, die ihre Effizienz und Konsistenz behindern: Die winzigen Defekte in der Kristallstruktur des Perowskits, bekannt als Fallen, können dazu führen, dass die Elektronen "stecken bleiben", bevor sie Energie freisetzen.
Dr. Sam Stranks, verantwortlich für die Forschung am Cavendish Laboratory in Cambridge, sagte: "Bislang konnten wir diese Materialien nicht mit der benötigten Bandlücke stabilisieren. Daher haben wir versucht, die Ionenbewegung durch Anpassung der chemischen Zusammensetzung zu fixieren. Perowskitschicht. "
"Auf diese Weise können Perowskite für die Herstellung von multifunktionalen Solarzellen oder farbigen LEDs verwendet werden, bei denen es sich im Wesentlichen um die umgekehrte Funktionsweise von Solarzellen handelt."
In dieser Studie änderten die Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung der Perowskitschicht durch Zugabe von Kaliumiodid zur Perowskittinte.
Kaliumiodid bildet eine Schicht auf der Oberseite des Perowskits, die die Funktion von "heilenden" Fallen hat, die es Elektronen ermöglicht, sich freier zu bewegen und die fixierten Ionen zu bewegen.
Stranks sagte: "Kalium kann die Perowskit-Bandlücken der Solarzellen, die wir in Reihe schalten wollen, stabilisieren und sie leichter emittieren, was bedeutet, dass effizientere Solarzellen hergestellt werden können."
"Es kontrolliert fast vollständig die Ionen und Defekte im Perowskit."
