वैज्ञानिकों के एक अमेरिकी-कनाडाई समूह ने पेरोव्स्काइट सौर सेल में सतह निष्क्रियता में सुधार के लिए लुईस बेस अणुओं का उपयोग किया है।टीम ने उच्च ओपन-सर्किट वोल्टेज और उल्लेखनीय स्थिरता स्तर वाला एक उपकरण तैयार किया।
एक अमेरिकी-कनाडाई शोध दल ने एक उलटा पेरोव्स्काइट बनाया हैसौर सेलसतह निष्क्रियता के लिए लुईस बेस अणुओं का उपयोग करके।लुईस बेस का उपयोग आमतौर पर पेरोव्स्काइट सौर अनुसंधान में पेरोव्स्काइट परत में सतह दोषों को निष्क्रिय करने के लिए किया जाता है।इसका ऊर्जा स्तर संरेखण, इंटरफेशियल पुनर्संयोजन कैनेटीक्स, हिस्टैरिसीस व्यवहार और परिचालन स्थिरता पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
वैज्ञानिकों ने कहा, "लुईस मूलभूतता, जो इलेक्ट्रोनगेटिविटी के व्युत्क्रमानुपाती है, से बाध्यकारी ऊर्जा और इंटरफेस और अनाज सीमाओं के स्थिरीकरण को निर्धारित करने की उम्मीद है," यह देखते हुए कि अणु कोशिका परतों के बीच मजबूत संबंध बनाने में अत्यधिक कुशल साबित हुए हैं। इंटरफ़ेस स्तर."दो इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले परमाणुओं वाला एक लुईस बेस अणु संभावित रूप से इंटरफेस और जमीन की सीमाओं को बांध और पुल कर सकता है, जो आसंजन को बढ़ाने और पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं की यांत्रिक कठोरता को मजबूत करने की क्षमता प्रदान करता है।"
वैज्ञानिकों ने सेल की अवशोषक परत में उपयोग के लिए सबसे आशाजनक हैलाइड पेरोव्स्काइट्स - फॉर्ममिडिनियम लेड आयोडाइड जिसे FAPbI3 के रूप में जाना जाता है - में से एक को निष्क्रिय करने के लिए 1,3-बीआईएस (डिफेनिलफॉस्फिनो) प्रोपेन (डीपीपीपी) के रूप में जाना जाने वाला डिफोस्फीन लुईस बेस अणु का उपयोग किया।
उन्होंने पेरोव्स्काइट परत को निकल (II) ऑक्साइड (NiOx) से बनी DPPP-डोप्ड होल ट्रांसपोर्ट लेयर (HTL) पर जमा किया।उन्होंने देखा कि कुछ DPPP अणु पेरोव्स्काइट/NiOx इंटरफ़ेस और पेरोव्स्काइट सतह क्षेत्रों दोनों पर फिर से घुल गए और अलग हो गए, और पेरोव्स्काइट फिल्म की क्रिस्टलीयता में सुधार हुआ।उन्होंने कहा कि इस कदम ने इसे बढ़ाया हैयांत्रिकपेरोव्स्काइट/NiOx इंटरफ़ेस की कठोरता।
शोधकर्ताओं ने कोशिका का निर्माण ग्लास और टिन ऑक्साइड (एफटीओ) से बने सब्सट्रेट, NiOx पर आधारित HTL, की एक परत के साथ कियामिथाइल-प्रतिस्थापित कार्बोज़ोल(Me-4PACz) छेद-परिवहन परत के रूप में, पेरोव्स्काइट परत, फेनेथिलमोनियम आयोडाइड (PEAI) की एक पतली परत, बकमिनस्टरफुलरीन (C60) से बनी एक इलेक्ट्रॉन परिवहन परत, एक टिन (IV) ऑक्साइड (SnO2) बफर परत, और चांदी (एजी) से बना एक धातु संपर्क।
टीम ने डीपीपीपी-डोप्ड सौर सेल के प्रदर्शन की तुलना एक ऐसे संदर्भ उपकरण से की, जिसका उपचार नहीं किया गया था।डोप्ड सेल ने 24.5% की बिजली रूपांतरण दक्षता, 1.16 वी का ओपन-सर्किट वोल्टेज और 82% का भरण कारक हासिल किया।अनडॉप्ड डिवाइस 22.6% की दक्षता, 1.11 वी के ओपन-सर्किट वोल्टेज और 79% के भरण कारक तक पहुंच गया।
वैज्ञानिकों ने कहा, "भरण कारक और ओपन-सर्किट वोल्टेज में सुधार ने DPPP उपचार के बाद NiOx/perovskite फ्रंट इंटरफ़ेस पर दोष घनत्व में कमी की पुष्टि की।"
शोधकर्ताओं ने 1.05 सेमी2 के सक्रिय क्षेत्र के साथ एक डोप्ड सेल भी बनाया, जिसने शक्ति रूपांतरण हासिल किया23.9% तक की दक्षताऔर 1,500 घंटे के बाद कोई गिरावट नहीं दिखी।
शोधकर्ता चोंगवेन ली ने कहा, "डीपीपीपी के साथ, परिवेशीय परिस्थितियों में - यानी, कोई अतिरिक्त हीटिंग नहीं - सेल की समग्र बिजली रूपांतरण दक्षता लगभग 3,500 घंटों तक उच्च रही।""पेरोव्स्काइट सौर सेल जो पहले साहित्य में प्रकाशित हो चुके हैं, उनमें 1,500 से 2,000 घंटों के बाद उनकी दक्षता में महत्वपूर्ण गिरावट देखने को मिलती है, इसलिए यह एक बड़ा सुधार है।"
समूह, जिसने हाल ही में डीपीपीपी तकनीक के लिए पेटेंट के लिए आवेदन किया था, ने "लुईस बेस अणुओं के तर्कसंगत डिजाइन" में सेल तकनीक प्रस्तुत की।स्थिर और कुशल उल्टे पेरोव्स्काइट सौर सेल, जो हाल ही में साइंस में प्रकाशित हुआ था।टीम में कनाडा में टोरंटो विश्वविद्यालय के शिक्षाविदों के साथ-साथ टोलेडो विश्वविद्यालय, वाशिंगटन विश्वविद्यालय और संयुक्त राज्य अमेरिका में नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक शामिल हैं।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-27-2023