اولین سلول خورشیدی پروسکایتی که طول عمر ۳۰ ساله دارد

پروسکایت درحال تبدیل شدن به ماده اصلی سلول‌های خورشیدی است، از این رو مهندسان پرینستون از طرح جدیدی از سلول خورشیدی پروسکایتی رونمایی کرده اند. آزمایشات این طرح نشان می‌دهد که این سلول خورشیدی می‌تواند تا ۳۰ سال مورد استفاده قرار بگیرند.

به گزارش newatlas، محققان می‌گویند: سیلیکون (نوعی پلیمر مصنوعی) برای چندین دهه در سلول‌های خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما در حدود ۱۵ سال گذشته پروسکایت‌ها به سرعت جایگزین این پلیمر شدند. پروسکایت‌ها به مرور زمان به کارایی سیلیکون نزدیک می‌شوند، اما ساخت آن‌ها ارزان تر، سبک‌تر و انعطاف پذیرتر است.

با این حال، پروسکایت‌ها پایداری چندانی ندارند و در مواجهه با عناصر، علاقه‌مند به شکستن پیوند‌های خود هستند. رفع این مشکل مورد توجه توجه محققان قرار گرفت، به طوریکه دانشمندان با افزودن مولکول‌های حجیم، رنگدانه‌های قدیمی یا نقاط کوانتومی آزمایشاتی را بر روی آن شروع کردند.

سلول خورشیدی پروسکایت

در یک مطالعه جدید، تیم پرینستون با افزودن یک لایه درپوش بسیار نازک بین لایه پروسکایت جذب کننده نور و لایه حامل بار، به مسئله پایداری پیوند‌ها و کولکول‌ها پرداخت. این لایه پوششی با ضخامت چند اتم از دی سولفید کربن، سرب، ید و کلر ساخته شده و از دستگاه مورد نظر در برابر سوختن به مدت چند هفته محافظت می‌کرد. همچنین تیم‌های تحقیقاتی دیگر لایه‌های دو بعدی را برای افزایش طول عمر سلول‌های خورشیدی پروسکایت اضافه کرده‌اند.

طبق برآورد این تیم تحقیقاتی، سلول‌های خورشیدی پروسکایت ساخته شده با این لایه پوششی می‌توانند تا ۳۰ سال مورد استفاده قرار گیرند. از این رو اولین نمونه تولیدی این سلول‌های خورشیدی توانسته از عمر ۲۰ ساله خود عبور کند. محققان افزایش طول عمر این سلول‌ها را با استفاده از تکنیک جدید پیری ایجاد کردند. به طوریکه دسته‌ای از سلول‌های خورشیدی در محفظه‌هایی در معرض نور و دما‌های مختلف مورد آزمایش قرار گرفتند. به گفته این تیم، مطالعه انجام شده راه جدیدی برای ساخت سلول‌های خورشیدی پروسکایتی بادوام‌تر ارائه می‌کند. همچنین تکنیک پیری به دانشمندان کمک می‌کند تا دوام انواع سلول‌های خورشیدی را آزمایش کنند.