新しいコーティングがペロブスカイト太陽電池の最後のアキレス腱をカバー

ペロブスカイトは太陽電池分野でシリコンに急速に注目を集めていますが、耐久性という大きな欠点が 1 つあります。 今回、新しい処理により、ペロブスカイト太陽電池が 1,000 時間使用した後も効率 99% で動作し続けることが示されました。

シリコン太陽電池は数十年有利なスタートを切ったかもしれないが、ペロブスカイトはわずか約 15 年で急速にその差を縮めつつある。 その効率はシリコンに近づいているだけでなく、より安価で、より軽く、より柔軟です。

しかし、もちろん落とし穴もあります。ペロブスカイトは風雨にさらされると分解する傾向があり、何十年も毎日、一日中太陽の下に置かれるように設計されたデバイスには理想的ではありません。 科学者たちは、特にかさばる分子、2D添加剤、毛髪で作られたカーボンナノドット、または量子ドットなどを加えて、それらを強化する実験を行ってきました。

今回、研究チームはペロブスカイトを保護するために新しい接着剤を使用した。 これはBondLynxと呼ばれるもので、もともとは太陽電池でテストされる前に、カナダの材料会社XlynXによって他の目的のために製造されました。

ペロブスカイトの問題は、材料内の有機成分が熱と光によって活性化されて漏れ出し、ペロブスカイトが弱くなり、太陽電池内の他の材料に損傷を与えることから始まります。 BondLynx は、有機成分と化学的共有結合を形成する架橋剤で、有機成分が緩んで効率が低下するのを防ぎます。

研究チームはペロブスカイト太陽電池をBondLynxで処理し、その後、長時間熱と光にさらして、未処理の太陽電池と比べてどれだけ耐えられるかを調べた。 太陽電池の効率は 24% で開始され、模擬太陽光に 1,000 時間連続曝露した後でもそのほぼ 99% を維持しました。 比較すると、未処理の太陽電池は、同じ期間、同じ条件下で元の効率の 35% を失いました。

太陽電池はまた、60 °C (140 °F) の一定の熱に 600 時間さらされました。 BondLynx で治療したグループは、その間、ほぼ 98% の効率を維持できましたが、対照グループは 27% の効率を失いました。

テストは数か月しか行われませんでしたが、処理された細胞が効率をほとんど失わなかったという事実は、細胞がはるかに長く耐えられるはずであることを示唆しています。 別の最近のコーティングはペロブスカイト太陽電池に30年の寿命を与えると推定されているが、この勇敢な新しい候補者はアキレス腱を修復し、すぐに太陽の覇権をかけてシリコンに挑戦するかもしれない。

研究はジュール誌に掲載された。

出典: XlynX