Vật liệu mới Perovskite – thành phần chế tạo ra các tế bào quang điện hiệu suất lên đến 23.5%

Vật liệu mới perovskite - thành phần chế tạo ra các tế bào quang điện hiệu suất lên đến 23.5%

Các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản đã phát hiện ra cách thức mới để chế tạo ra một trong những vật liệu perovskite đầy hứa hẹn cho ngành năng lượng mặt trời (α-formamidinium chì iodide ký hiệu hoá học là α-FAPbI3). Với phiên bản tổng hợp trước của vật liệu này, chúng có thể tạo ra tế bào quang điện có hiệu suất chuyển đổi 23.5% và tuổi thọ hơn 2,000 giờ.

Bột đặc biệt có trong tế bào quang điện và các tấm quang điện với nhiều kích thước khác nhau

Vật liệu mới perovskite - thành phần chế tạo ra các tế bào quang điện hiệu suất lên đến 23.5%
Ảnh được chụp bởi Viện Khoa Học Công Nghệ Okinawa

Một nhóm các nhà khoa học tại Viện Khoa Học Công Nghệ Okinawa (OIST) ở Nhật đã tạo ra phiên bản cao cấp của một trong những perovskites halide đầy hứa hẹn – α-formamidinium chì iodide ký hiệu hoá học là α-FAPbI3 – được ứng dụng làm ra các lớp hấp thụ của tế bào quang điện.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng vật liệu perovskite này được tạo ra bằng việc kết hợp iodide chì (II) (PbI2) và formamidinium iodide (FAI) phản ứng với nhau tạo ra FAPbI3. “Nhưng phương pháp này không hoàn hảo”, họ cũng xác định vậy. “Thông thường một trong hai hoặc cả hai chất sẽ còn dư, chất dư này có thể cản trở hiệu suất của tế bào quang điện.”

Nhóm nghiên cứu Nhật Bản áp dụng phương pháp kỹ thuật chế tạo bột chính xác bao gồm việc thêm formamidinium acetate (FAAc) và hydroiodic acid (HI) vào PbI2, đun nóng hỗn hợp đến 90oC, sau đó hoà tan và lọc ra những tạp chất hoặc những chất không phản ứng. “Khi các lớp hấp thụ của perovskite được tạo thành từ phản ứng gốc, nó đã ổn định ở nhiệt độ cao,” điều này được giải thích thêm. “Tuy nhiên, ở nhiệt độ phòng, nó chuyển từ màu nâu sang màu vàng, việc biến đổi này sẽ không tốt cho việc hấp thụ ánh sáng. Phiên bản được tổng hợp có màu nâu kể cả ở nhiệt độ phòng.”

Bột perovskite này được dùng để tạo ra tế bào quang điện diện tích nhỏ có hiệu suất chuyển đổi hơn 23.5% và tuổi thọ hơn 2,000 giờ. Với tế bào quang điện này, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra tấm pin quang điện có kích thước nhỏ 5 x 5 cm2 với hiệu suất khoảng 14%. “Bước tiếp theo của chúng tôi là tạo ra tấm pin quang điện mà nó có kích thước 15 x 15 cm2 với hiệu suất hơn 15%,” đồng tác giả nghiên cứu Guoqing Tong. “Một ngày nào đó tôi hy vọng chúng tôi có thể cấp điện cho một toà nhà tại OIST bằng các tấm quang điện của chúng tôi.”

Nguồn: Nano Energy

Để lại bình luận

Địa chỉ email của bạn sẽ được giữ bí mật. Trường dấu * là bắt buộc nhập