فیزیکدانان در کشور آمریکا از یک مانع بزرگ بر سر راه تجاری سازی سلول های خورشیدی ایجاد شده با پروسکایت هالید به نام جانشینی کم خرج و با عملکرد بالاتر برای سیلیکون در هنگام تولید برق از خورشید دست یافتند.

مقاله ای که در مجله Science منتشر شده است، پژوهش های انرژی پاک از طریق دانشگاه تولدو با عملیات مشترک دانشگاه واشنگتن، دانشگاه تورنتو، دانشگاه نورث وسترن و آزمایشگاه‌های فدرال علوم و تکنولوژی مواد سوئیس، مسئله دوام سلول‌های خورشیدی پروسکایت را حل کرد. این تکنولوژی را یک قدم به تامین انرژی پنل های خورشیدی در بازار مصرف نزدیک تر می کند.

دکتر یانفا یان، استاد فیزیک دانشگاه رده بالای یوتولدو و یکی از اعضای مرکز نوآوری و فتوولتائیک UToledo Wright بیان کرد: سلول های خورشیدی پروسکایت با توجه به نتیجه مبدل توان بالا و هزینه ساخت کمتر، راهی را برای کم کردن مخارج برق خورشیدی ارائه می دهند. فعلا، ما نیاز به بالابردن استقامت تکنولوژی سلول های خورشیدی در حال ظهور در طول عملیات در فضای باز داشتیم.

این تکنولوژی باید برای چندین دهه در فضای باز در انواع آب و هوا و دما بدون خوردگی یا خرابی سالم بماند. یان اعلام کرد:« این چالش دیگر مانعی برای به کارگیری پتانسیل سلول های خورشیدی پروسکایت نیست." کار بهبود ما ثبات دستگاه را توسعه بخشید و تکنیک هایی برای دستیابی به موفقیت پس از یک دهه رسیدگی و بهبود ارائه می دهد.این گروه ماده ای را کشف کردند که چسبندگی و چقرمگی مکانیکی را اضافه می کند.

تحقیق کنندگان با توجه به تجربه نشان دادند که سلول های خورشیدی پروسکایتی که با یک مولکول اولیه دی فسفین لوئیس، بهبود یافته بودند، توان عملکرد بالایی را حفظ کردند و پس از تراکنش های مداوم در شرایط مشابه و در فضای باز، دوام بالاتری را از خود نشان دادند.

یان خاطرنشان کرد:« مولکول‌های اولیه لوئیس حاوی فسفین با دو اتم اهداکننده الکترون، پیوند قوی با سطح پروسکایت دارند. زمانی که سلول های خورشیدی پروسکایت را با DPPP درمان کردیم، اثرات مفید قوی را بر وضعیت فیلم پروسکایت و نتیجه دستگاه مشاهده کردیم. دکتر ژائونینگ سانگ، استادیار پژوهشی در آزمایشگاه Yan در UToledo و یکی از نویسندگان این مقاله خاطرنشان کرد: DPPP یک محصول تجاری با مخارج کم و دسترسی ساده است که از آن به عنوان تجاری سازی سلول های خورشیدی پروسکایتی سازگار استفاده می کند.

دانشمندان اظهار دارند گام بعدی برای پیشبرد این تکنولوژی، استفاده از یافته های آنها برای پایدار کردن پانل های پروسکایت است. دکتر Chongwen Li، نخستین نویسنده این بررسی و فارغ التحصیل یوتولدو، به نام یک دانشجوی کارشناسی ارشد است. لی دکترای خود را گرفت. در فیزیک از یوتولدو در سال 2020. او یک تحقیق کننده فوق دکتری در دانشگاه تورنتو است.

لی اعلام کرد:« ادامه بهره‌برداری از پتانسیل پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایتی یک برتری حیاتی برای کربن زدایی مداوم اقتصاد جهان است. پس از نمایش موفقیت‌آمیز DPPP در توسعه پایداری سلول‌های خورشیدی پروسکایت،آن را بیشتر در پانل‌های خورشیدی پروسکایتی با مساحت وسیع به کار می‌بریم و مدل ابتدایی دستگاه را به طرف تجاری‌سازی پیش می‌بریم.



یک دهه از هنگامی که تیم یان در یوتولدو خواص ایده آل پروسکایت ها را شناسایی کردند، مواد مرکب با ساختار کریستالی خاص ای که با استفاده از شیمی تشکیل شده اند، و آغاز به تمرکز تلاش های خود بر روی گرد هم آوردن دو سلول خورشیدی مختلف برای افزایش کل توان الکتریکی تولید شده با آن روش کردند. دو جزء مختلف از طیف خورشید
در ماه نوامبر، گروهی از محققان یوتولدو، دانشگاه تورنتو و دانشگاه نورث وسترن برای ایجاد یک سلول خورشیدی پیاپی سرتاسر پروسکایتی با ولتاژ بالا همکاری کردند. این آزمایش در مجله Nature انتشار یافت.