AQSh-Kanada olimlari guruhi perovskit quyosh batareyasida sirt passivatsiyasini yaxshilash uchun Lyuis bazasi molekulalaridan foydalangan.Jamoa yuqori ochiq zanjirli kuchlanish va ajoyib barqarorlik darajalariga ega qurilmani ishlab chiqardi.
AQSh-Kanada tadqiqot guruhi teskari perovskit yasadiquyosh xujayrasisirt passivatsiyasi uchun Lyuis bazasi molekulalaridan foydalangan holda.Lyuis asoslari, odatda, perovskit qatlamidagi sirt nuqsonlarini passivlashtirish uchun perovskit quyosh tadqiqotlarida qo'llaniladi.Bu energiya darajasini moslashtirishga, interfaal rekombinatsiya kinetikasiga, histerezis harakati va operatsion barqarorlikka ijobiy ta'sir ko'rsatadi.
"Elektron manfiylikka teskari proportsional bo'lgan Lyuis asosliligi bog'lanish energiyasini va interfeyslar va don chegaralarining barqarorligini aniqlashi kutilmoqda", dedi olimlar va molekulalar hujayra qatlamlari o'rtasida kuchli bog'lanishni yaratishda yuqori samarali ekanligini ta'kidladilar. interfeys darajasi."Ikki elektron beruvchi atomga ega bo'lgan Lyuis bazasi molekulasi potentsial ravishda interfeyslarni va tuproq chegaralarini bog'lashi va ko'paytirishi mumkin, bu esa perovskit quyosh xujayralarining yopishqoqligini oshirish va mexanik mustahkamligini kuchaytirish potentsialini taklif qiladi."
Olimlar 1,3-bis(difenilfosfino) propan (DPPP) deb nomlanuvchi difosfin Lyuis asos molekulasidan hujayraning absorber qatlamida foydalanish uchun eng istiqbolli galogenid perovskitlaridan biri - FAPbI3 nomi bilan tanilgan qo'rg'oshin formamidiniy yodidini passivlashtirish uchun foydalanganlar.
Ular perovskit qatlamini nikel (II) oksididan (NiOx) tayyorlangan DPPP qo'shilgan teshikli transport qatlamiga (HTL) joylashtirdilar.Ular ba'zi DPPP molekulalari perovskit / NiOx interfeysida ham, perovskit sirt mintaqalarida ham qayta erigan va ajratilganligini va perovskit plyonkasining kristalliligi yaxshilanganini kuzatdilar.Ular bu qadamni kuchaytirganini aytishdimexanikperovskite/NiOx interfeysining qattiqligi.
Tadqiqotchilar hujayrani shisha va qalay oksidi (FTO) dan tayyorlangan substrat, NiOx asosidagi HTL,metil bilan almashtirilgan karbazol(Me-4PACz) teshik-transport qatlami sifatida, perovskit qatlami, fenetilamoniy yodidning yupqa qatlami (PEAI), bukminsterfulleren (C60) dan tashkil topgan elektron transport qatlami, qalay (IV) oksidi (SnO2) bufer qatlami va kumushdan yasalgan metall kontakt (Ag).
Jamoa DPPP qo'shilgan quyosh batareyasining ishlashini davolashdan o'tmagan mos yozuvlar qurilmasi bilan taqqosladi.Doplangan hujayra 24,5% quvvatni aylantirish samaradorligiga, 1,16 V ochiq elektron kuchlanishiga va 82% to'ldirish koeffitsientiga erishdi.Dorisiz qurilmaning samaradorligi 22,6% ga, ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish 1,11 V va to'ldirish koeffitsienti 79% ga etdi.
"To'ldirish koeffitsienti va ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishning yaxshilanishi DPPP bilan ishlov berishdan so'ng NiOx / perovskite old interfeysidagi nuqson zichligining pasayishini tasdiqladi", dedi olimlar.
Tadqiqotchilar, shuningdek, quvvat konvertatsiyasiga erishgan faol maydoni 1,05 sm2 bo'lgan doplangan hujayra qurdilar.23,9% gacha samaradorlikva 1500 soatdan keyin degradatsiyani ko'rsatmadi.
"DPPP bilan atrof-muhit sharoitida, ya'ni qo'shimcha isitishsiz - hujayraning umumiy quvvatni o'zgartirish samaradorligi taxminan 3500 soat davomida yuqori bo'lib qoldi", dedi tadqiqotchi Chongven Li."Adabiyotda ilgari nashr etilgan perovskit quyosh batareyalari 1500-2000 soatdan keyin ularning samaradorligi sezilarli darajada pasayadi, shuning uchun bu katta yaxshilanishdir."
Yaqinda DPPP texnikasi uchun patent olish uchun ariza topshirgan guruh "Lyuis bazasi molekulalarining ratsional dizayni" bo'limida hujayra texnologiyasini taqdim etdi.barqaror va samarali teskari perovskit quyosh xujayralari,” yaqinda Science jurnalida chop etilgan.Jamoa tarkibiga Kanadaning Toronto universiteti akademiklari, shuningdek, Toledo universiteti, Vashington universiteti va AQShning Shimoli-g‘arbiy universiteti olimlari kiradi.
Xabar vaqti: 27-fevral 2023-yil