ویژگی های ساختاری سلول های پروسکایت چیست؟

در دنیای امروز، نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک با ذخیره‌سازی انرژی نقش کلیدی در تامین برق پایدار ایفا می‌کنند. ما راهکارهای نوآورانه‌ای برای ارتقاء کارایی و بهره‌وری پروژه‌های خورشیدی ارائه می‌دهیم.

سلول خورشیدی پروسکایت (به انگلیسی: Perovskite solar cell) نوعی سلول خورشیدی که از مواد پروسکایت ساخته می‌شود. مواد پروسکایت غالباً به صورت ترکیب های هیبرید آلی-معدنی هالید سرب یا قلع می باشند. از جمله این مواد می توان به متیل آمونیوم سرب یدید و یا ماده معدنی سزیم سرب یدید اشاره کرد. این سلول ها دارای مزایا فرآیند ساخت آسان،پردازش به صورت محلول، قیمت مناسب وغیره هستند. بازده این سلول‌ها از ۳.۸٪ در سال ۲۰۰۹ تا ۲۲.۷٪ در سال ۲۰۱۷ برای سلول‌های تک اتصاله، ۲۶.۷٪ و ۲۵.۲٪ به ترتیب برای سلول‌های تندم. . پروسکایت‌های فلزی دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که استفاده از آن‌ها در سلول‌های خورشیدی را توجیه می‌کند. استفاده شده و نیز روش‌های ساخت این مواد (مانند. . یکی از مزیت‌های سلول‌های خورشیدی پروسکایت نسبت به سلول‌های خورشیدی سیلیکنی، فراوری آسان آن‌هاست. ساخت سلول‌های خورشیدی سیلیکنی معمولاً طی فرایندهای چند مرحله‌ای و گرانی انجام می‌شود که عمدتاً نیاز به دماهای زیاد (بیش از ۱۰۰۰ درجه )، خلأ بالا و تجهیزات دارند. در حالیکه مواد پروسکایت آلی معدنی با رو. . یکی از مهم‌ترین مشخصه‌های پروسکایت‌ها، قابلیت تنظیم گاف انرژی با تغییر مقدار و نسبت هالید است. همچنین این مواد دارای طول دیفیوژنی از مرتبهٔ یک میکرون، برای الکترون و چند صد نانومتر برای حفره هستند. طول دیفیوژن بزرگ به این معناست که بارها می‌توانند در طول خود فیلم پروسکایت در فواصل بزرگ جابه‌جا شوند. از اینرو م. . سلول‌های خورشیدی پروسکایت بسته به نوع نقش پروسکایت در سلول و یا ماهیت الکترودهای بالایی و پایینی، در ساختارهای متفاوتی ساخته می‌شوند. سلول‌هایی که در آن بارهای منفی توسط شفاف پایینی (آند) استخراج می‌شوند را می‌توان به دو دسته "حساس شده" که در آن پروسکایت عمدتاً نقش جاذب نور را داشته و بارها توسط مادهٔ دیگری. . اولین استفاده از مواد پروسکایت در سلول‌های خورشیدی در سال ۲۰۰۹ توسط میاساکا و همکارانش گزارش شد. این سلول در ساختار مشابه سلول‌های خورشیدی رنگدانه‌ای ساخته شده بود و تنها ۳.۸٪ بازده داشت. علاوه بر آن به دلیل وجود خورنده، این سلول تنها در بازۀ زمانی از مرتبه دقیقه پایدار بود. در سال ۲۰۱۱، پار. در سال‌های اخیر، سلول‌های خورشیدی پروسکایت به دلیل افزایش راندمان تبدیل توان، فرآیند ساخت ساده، مواد کم‌هزینه و خواص منحصر به فردی همچون گاف نواری قابل تنظیم، دامنه جذب نور بالا، انرژی پیوند اکسایت.

نخستین سلول خورشیدی پروسکایت ساختاری از سلول های رنگدانه ایی متخلخل داشت. این ساختار که مبتنی بر الکترولیت مایع بود، از نانو بلورهای پروسکایت به جای رنگدانه که به عنوان جاذب نور به کار برده ...