Cải thiện khả năng chống xuống cấp của pin mặt trời perovskite
Mặc dù có tiềm năng to lớn, nhưng cách các pin năng lượng mặt trời perovskite phản ứng với các kích thích bên ngoài như nhiệt độ hoặc độ ẩm tác động đến sự ổn định của chúng. Các nhà nghiên cứu đã xác định nguyên nhân của sự xuống cấp và phát triển kỹ thuật để cải thiện độ ổn định, đưa chúng ta đến gần hơn với việc áp dụng rộng rãi pin mặt trời hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Pin mặt trời perovskite (PSC) có thể được chế tạo bằng vật liệu chi phí thấp, hiệu quả cao, có thể vượt qua pin mặt trời silicon truyền thống và có tiềm năng cách mạng hóa năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, một trong những nhược điểm hiện tại ngăn cản việc sử dụng rộng rãi của chúng là thiếu tính ổn định trong hoạt động.
Hiện nay, các nhà khoa học tại EPFL và Đại học Sungkyunkwan ở Hàn Quốc đã tìm ra cách cải thiện tính ổn định của PSC. Họ tập trung vào sự xuống cấp của pin perovskite, có thể bị hỏng do tiếp xúc với độ ẩm, nhiệt và ánh sáng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science.
Các nhà khoa học đã xem xét hai mặt tinh thể cụ thể, một thuật ngữ dùng để chỉ bề mặt phẳng của tinh thể, sắp xếp các nguyên tử cụ thể. Sự sắp xếp của các nguyên tử trên các mặt này có thể ảnh hưởng đến tính chất và hoạt động của tinh thể, chẳng hạn như độ ổn định và độ bền của nó phản ứng với độ ẩm hoặc nhiệt.
Các nhà nghiên cứu cũng xác định nguyên nhân của sự xuống cấp và phát hiện ra rằng đó là do liên kết mạnh giữa các phân tử perovskite và nước, gây ra sự chuyển đổi từ pha ổn định sang pha không ổn định. Họ đã sử dụng thông tin này để phát triển một chiến lược có tên gọi là "kỹ thuật khía cạnh", trong đó họ sử dụng các phân tử phối tử đặc biệt để phát triển khía cạnh ổn định hơn. Điều này làm cho pin perovskite đặc biệt ổn định và có khả năng chống ẩm và nhiệt.
Nghiên cứu thể hiện một bước tiến quan trọng trong quá trình phát triển PSC, vì tính ổn định là một trở ngại lớn đối với việc thương mại hóa chúng. Phát hiện giúp hiểu rõ hơn về cách các mặt tinh thể khác nhau góp phần vào sự ổn định của pin; bằng cách xác định các khía cạnh ổn định nhất và tìm cách khuyến khích sự phát triển của chúng, có thể cải thiện sự ổn định tổng thể của PSC và đẩy nhanh quá trình gia nhập thị trường như một nguồn năng lượng tái tạo đáng tin cậy và hiệu quả về chi phí.