Depuis 2009, les scientifiques soupçonnent que les films de pérovskite, qui sont une combinaison de matériaux organiques et inorganiques, pourraient être prometteurs pour la construction de panneaux solaires. Les pérovskites sont des films très minces avec une structure cristalline spécifique qui sont très légers et flexibles, efficaces et rentables, par rapport aux tranches de silicium.

Cependant, les limitations actuelles, y compris la façon de préparer des films de pérovskite hautement uniformes à grande échelle, ont empêché la commercialisation des cellules solaires en pérovskite.

Récemment, des chercheurs de l'Institut de bioénergie et de technologie des bioprocédés de Qingdao (QIBEBT) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) ont décrit une nouvelle façon de traiter le film de pérovskite à base de formamidinium qui soulage certaines des limitations en utilisant un traitement à l'ammoniac pour éliminer les structures de pores formées. pendant le traitement.

L'étude a été publiée dans Nature Communications le 29 juillet.

« L'efficacité de conversion de puissance la plus élevée des cellules solaires en pérovskite est comparable à celle des cellules solaires à base de silicium largement commercialisées. l'auteur correspondant de l'étude.

Les méthodes et les solvants utilisés dans le traitement des films de pérovskite ont été largement étudiés, mais ceux-ci nécessitent encore des étapes de traitement ou des matériaux supplémentaires pour faire fonctionner les films de pérovskite. Par exemple, la méthode extrêmement prometteuse de guérison au gaz à base de méthylamine ne convient qu'à la pérovskite à base de méthylammonium, mais n'est pas réalisable pour la pérovskite à base de formamidinium, plus efficace.

Afin de trouver des solutions à la cicatrisation gazeuse des films de pérovskite à base de formamidinium, les chercheurs ont d'abord étudié les réactions sous-jacentes responsables des défis. "Nous avons montré que la dégradation des pérovskites contenant du formamidinium est causée par une réaction entre le cation formamidinium et les amines aliphatiques, produisant de l'ammoniac", a déclaré Wang Xiao, le deuxième auteur de l'étude.

Afin d'éviter l'apparition de réactions secondaires, les chercheurs ont utilisé de l'ammoniac au lieu du gaz méthylamine pour traiter les films de pérovskite à base de formamidinium. Sur la base de cette technologie, la température est abaissée afin que le film de pérovskite puisse absorber suffisamment d'ammoniac pour faire passer le film dans un état intermédiaire fluide. Dans cet état fluide, les imperfections et les structures de trous dans le film de pérovskite brut peuvent être guéries.

En utilisant cette technique, les chercheurs ont pu préparer un film de pérovskite qui avait une efficacité de conversion de puissance plus élevée et qui pouvait être facilement reproduit à grande échelle. "La cellule solaire pérovskite basée sur l'ammoniac après cicatrisation atteint un rendement de conversion de puissance de 23,21 % avec une excellente reproductibilité", a déclaré Li Zhipeng, le premier auteur de l'étude.

Pour l'opération de cicatrisation du gaz ammoniac, il est nécessaire de contrôler strictement la vitesse d'adsorption et de désorption à basse température et très rapidement. Un autre succès de l'utilisation de la technologie de post-guérison au gaz ammoniac est qu'elle peut être facilement insérée dans les technologies commerciales existantes et établies.

Pour l'avenir, les chercheurs réfléchissent à la manière de concevoir correctement l'équipement qui sera nécessaire pour produire les films de pérovskite à l'aide de cette méthode, qui est un élément clé pour amener les cellules solaires à pérovskite sur un marché commercial. + Explorer plus loin

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