นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสพยายามเปิดเผยความลับของ Black Perovskite

2019-08-22-Perovskite-Steele

ทีมนักวิจัยนานาชาตินำโดย Julian Steele จากมหาวิทยาลัย KU Leuven แห่งเบลเยียมอ้างว่าได้พัฒนากระบวนการเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุ perovskite ที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งาน PV: CsPbI3

 

“ หนึ่งในอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการติดตั้งเซลล์สุริยะแบบ perovskite ในเชิงพาณิชย์คือความไม่แน่นอนของพวกเขา” Steele กล่าว “ ต้นทุนของส่วนผสมอยู่ในระดับต่ำประสิทธิภาพของมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ความเสถียรยังคงเป็นปัญหาอยู่”

 

ตัวแปรทั้งหมดของ perovskite ที่ค้นพบในปัจจุบันนั้นมีความอ่อนไหวทางเคมี การสัมผัสกับอากาศความชื้นแสงและความร้อนสามารถเปลี่ยนพันธะเคมีของพวกเขาและลดพวกเขา Steele กล่าวว่าการรวมกันของซีเซียมลงในสูตรของ CsPbI3 ทำให้วัสดุมีความแข็งแกร่งมากขึ้น แต่ยังแนะนำเฟสที่ไม่เสถียรทำให้เกิดความกังวลใหม่สำหรับผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เกี่ยวกับว่าโมเลกุลจะเปลี่ยนรูปแบบได้ตลอดเวลาหรือไม่

 

ความแตกต่างตามที่เป็นที่รู้จักกันคือ disconcerting สำหรับผู้ผลิต ที่อุณหภูมิมากกว่า 320 องศาเซลเซียส CsPbI3 ใช้โครงสร้างผลึกที่ทำให้มันเป็นสีดำและทึบแสง ที่อุณหภูมิห้องจะกลับสู่การกำหนดค่าแบบอสัณฐานที่ให้สีเหลือง รูปแบบหลังนี้ช่วยลดการดูดซับแสงและประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ใด ๆ

 

เป็นเวลาหลายปีที่กระบวนการควบคุมการเปลี่ยนแปลงเฟสใน CsPbI3 ไม่ชัดเจน นักวิจัยพยายามที่จะกำหนดเฟสผลึกโดยการรวมสารประกอบทางเคมีใหม่ในชั้นของ perovskites ของพวกเขาหรือโดยการเปลี่ยนขนาดของผลึกที่พวกเขาประกอบด้วย อย่างไรก็ตามยังไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่าทำไมเทคนิคเหล่านี้ถึงทำงาน ปริศนาที่เกิดซ้ำเกี่ยวข้องกับเหตุผลที่เลเยอร์อบอ่อนภายใต้เงื่อนไขที่เหมือนกันบางครั้งกลายเป็นสีเหลืองและบางครั้งสีดำเมื่อพวกเขาเย็นถึงอุณหภูมิห้อง

 

ความตึงเครียดสูง

 

การตรวจวัดที่ดำเนินการที่ศูนย์ประสานงานรังสียุโรปซินโครตรอนในเกรโนเบิลประเทศฝรั่งเศสได้ระบุผู้สมัครที่อาจผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนเฟส

 

ในบทความวิทยาศาสตร์ Science Steele อธิบายจุดเชื่อมต่อระหว่างชั้น perovskite และพื้นผิวแก้วที่ใช้บนสามารถทำให้เกิดความตึงเครียดภายในชั้นซึ่งสามารถ interlinking เฟสที่ต้องการเป็นผล

 

จากการศึกษาซึ่งเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์วิจัย 11 แห่งในสามทวีปการเชื่อมต่อระหว่าง perovskite และสารตั้งต้นที่เกิดขึ้นระหว่างการหลอมที่อุณหภูมิสูงยังคงอยู่แม้จะกลับสู่อุณหภูมิโดยรอบ ถ้าอุณหภูมิลดลงค่อนข้างสูงเพอร์มอสไซท์สามารถรักษาตาข่ายคริสตัลของส่วนต่อประสานและปรับให้เข้ากับมันได้

 

ชั้น perovskite ขยาย“ เหมือนหีบเพลง” เมื่อถูกความร้อนสตีลกล่าว หัวหน้านักวิจัยกล่าวเสริมว่า:“ เมื่อระบายความร้อนแล้วเลเยอร์นี้จะพยายามบีบอัดอีกครั้ง แต่อินเทอร์เฟซที่เกิดขึ้นกับวัสดุพิมพ์จะขยายออกไป เราได้แสดงให้เห็นในการศึกษาของเราว่าความตึงเครียดระหว่างเลเยอร์ perovskites และสารตั้งต้นสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการทำให้เฟสผลึกเสถียรซึ่งทำให้เลเยอร์ perovskites สีดำมีเสถียรภาพ”

 

อ้างอิง : http://th.dsisolar.com/info/french-scientists-try-to-uncover-the-secrets-o-38581864.html