المصدر: معلومات perovskite
فريق EPFL يصمم سجل كفاءة صورة خلية ترادفية
يوضح الباحثون أن إنشاء بنية ترادفية فعالة عن طريق تراكب مادتين ليس بالأمر السهل. "يتكون سطح السيليكون من سلسلة من الأهرامات يبلغ حجمها حوالي 5 ميكرونات ، والتي تحبس الضوء وتمنعه من الانعكاس. ومع ذلك ، فإن نسيج السطح يجعل من الصعب إيداع فيلم متجانس من البيروفسكايت" ، يوضح كوينتن جانجروس ، الذي شارك في تأليف الورق. تنشأ مشكلة شائعة في هذه الخلايا من حقيقة أنه عندما يتم ترسيب البيروفسكايت في شكل سائل ، فإنه يتراكم في الوديان بين الأهرامات مع ترك القمم مكشوفة ، مما يؤدي إلى دوائر قصيرة. عالج الفريق هذه المشكلة باستخدام طرق التبخر لتشكيل طبقة أساسية غير عضوية تغطي الأهرامات بالكامل. هذه الطبقة مسامية ، وتمكنها من الاحتفاظ بالمحلول العضوي السائل الذي يتم إضافته بعد ذلك باستخدام تقنية ترسيب الأغشية الرقيقة التي تدعى الطلاء المغزلي. قام الباحثون فيما بعد بتسخين الركيزة إلى درجة حرارة منخفضة نسبيًا تصل إلى 150 درجة مئوية لتبلور فيلم متجانس من البيروفسكايت أعلى هرم السيليكون.
"حتى الآن ، كان النهج المعياري لصنع خلية ترادفية بيروفسكايت / سيليكون هو التخلص من أهرامات خلية السيليكون ، مما أدى إلى انخفاض خواصها البصرية وبالتالي أدائها ، قبل إيداع خلية البيروفسكايت فوقها. كما أضافت خطوات إلى عملية التصنيع ، "يقول أحد أعضاء الفريق.
النوع الجديد من الخلايا الترادفية عالي الكفاءة ومتوافق بشكل مباشر مع التقنيات المعتمدة على السيليكون أحادي البلورية ، والتي تستفيد من الخبرة الصناعية الطويلة الأمد والتي يتم إنتاجها بالفعل بشكل مربح. "نحن نقترح استخدام معدات قيد الاستخدام بالفعل ، فقط إضافة بضع مراحل محددة. لن يعتمد المصنعون تكنولوجيا شمسية جديدة بالكامل ، ولكنهم ببساطة يقومون بتحديث خطوط الإنتاج التي يستخدمونها بالفعل للخلايا القائمة على السيليكون ،" كريستوف باليف ، رئيس مختبر الخلايا الكهروضوئية في EPFL ومركز CSEM الكهروضوئي.
في الوقت الحالي ، يستمر البحث من أجل زيادة الكفاءة وإعطاء فيلم البيروفسكايت مزيدًا من الاستقرار على المدى الطويل. على الرغم من أن الفريق حقق اختراقًا ، إلا أنه لا يزال هناك عمل يتعين القيام به قبل أن يتم اعتماد التكنولوجيا الخاصة بهم تجاريًا.
