Badania nad perowskitowymi ogniwami słonecznymi | FTiMS - Politechnika Gdańska

Choć sprawność konwersji energii słonecznej perowskitowych ogniw słonecznych przekroczyła już wartość 25.5%, nie każde laboratorium badawcze jest w stanie odtworzyć ten wynik, czy też nawet przekroczyć granicę 20% wydajności. Jest to głównie spowodowane tym, że nie zawsze jest jasne, który dominujący mechanizm odpowiada za spadek wydajności konwersji energii słonecznej. W opublikowanej pracy autorzy skupili się na opracowaniu prostej metody analizy przy użyciu charakterystyk prądowo-napięciowych w trakcie oświetlania próbek światłem słonecznym o różnym natężeniu. Dzięki przedstawionej technice jesteśmy w stanie dokładniej zrozumieć mechanizmy, które pojawiają się w ogniwie słonecznym i ograniczają ich wydajność. Opracowana metoda bazuje na numerycznym modelu dryfu-dyfuzji. Pomaga ona w wyjaśnieniu pasożytniczych strat związanymi z defektami w objętości kryształu perowskitu, jak i na jego interfejsach z warstwami transportującymi nośniki ładunku. Opracowana metoda może pomóc nie tylko wskazać, czy dominująca rekombinacja znajduję się w objętości próbki, czy też na interfejsach, ale także pozwala określić, który interfejs ma większy wpływ na obniżenie sprawności badanego ogniwa. W opisywanej publikacji przedstawiono szczegółowe wskazówki dotyczące tego rodzaju analizy, co pozwala na wykorzystanie jej bez używania zaawansowanych technik numerycznych. Przedstawione wnioski poparte są serią badań eksperymentalnych, pokazujących skuteczność proponowanej metody na rzeczywistych przykładach. Przedstawione badania mają kluczowe znaczenie dla rozwoju i komercjalizacji, tak zwanych, perowskitowych ogniw fotowoltaicznych.

Publikacja: Głowienka D., Galagan, Y., Light Intensity Analysis of Photovoltaic Parameters for Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2022, 34, 2105920

Link.

Okładka czasopisma: