Nguồn: imec-int.com
Imec, đối tác tại EnergyVille, phối hợp với Đại học Síp, đã chứng minh tính ổn định lâu dài ngoài trời của các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite.
Mô-đun nhỏ 4 cm2, được phát triển tại imec/EnergyVille, đã được đánh giá toàn diện trong hai năm trong điều kiện thực tế ở Síp, với khả năng duy trì hiệu suất năng lượng vượt trội là 78% sau một năm, điều mà các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite hiện tại chỉ duy trì được trong nhiều tuần. Những phát hiện đầy hứa hẹn này là một trong những kết quả thực tế đầu tiên giải quyết các vấn đề về độ ổn định hiện đang cản trở quá trình thương mại hóa pin mặt trời perovskite.
Trong thập kỷ qua, perulfit halogenua kim loại đã nổi lên như một vật liệu đầy hứa hẹn cho tế bào quang điện (PV) thế hệ tiếp theo, nhờ các đặc tính quang học và điện tử độc đáo của chúng. Với những tiến bộ về vật liệu và kỹ thuật, những tế bào này đã cho thấy sự cải thiện nhanh chóng về hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE).
Tuy nhiên, những thách thức về độ ổn định vẫn là trở ngại chính cho việc áp dụng rộng rãi vì chúng xuống cấp do độ ẩm, ánh sáng và nhiệt. Thử nghiệm tiêu chuẩn trong nhà trong môi trường được kiểm soát, liên tục bắt chước bức xạ mặt trời, chỉ đóng vai trò đại diện cho hiệu suất trong thế giới thực. Các điều kiện môi trường, chẳng hạn như ánh sáng, nhiệt độ và thời tiết thay đổi, sẽ tác động đến hiệu suất của tế bào. Mặc dù vậy, chỉ có một số nhóm nghiên cứu đã điều tra hiệu suất ngoài trời của PV perovskite, tập trung chủ yếu vào các tế bào nhỏ hơn là các mô-đun.
Trong hai năm qua, imec đã tiến hành nghiên cứu toàn diện về hiệu suất ngoài trời của các mô-đun quang điện perovskite của họ. Mô-đun nhỏ, đo 4 cm2và được phát triển tại Đại học imo-imomec Hasselt và imec/EnergyVille ở Bỉ, đã được thử nghiệm với sự hợp tác của Đại học Síp.
Các mô-đun bền nhất giữ lại 78% PCE ban đầu sau một năm hoạt động ngoài trời ở Síp. Điều này cho thấy sự ổn định đầy hứa hẹn của chúng so với các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite hiện tại, duy trì hiệu suất ngoài trời như vậy chỉ trong vài tuần đến vài tháng. Nhờ thiết lập ngoài trời, người ta cũng đã phát hiện ra mô hình suy giảm hiệu suất nhất quán trong thời gian phục hồi ban ngày và qua đêm. Ngoài ra, lượng dữ liệu phong phú cho phép khám phá bằng mô hình học máy, cho thấy mối tương quan chặt chẽ với sản lượng điện thực tế, nêu bật tiềm năng của mô hình này trong việc dự đoán hiệu suất trong tương lai.
"Nghiên cứu này thể hiện một tiến bộ lớn trong việc tìm hiểu sự xuống cấp của các mô-đun năng lượng mặt trời perovskite trong điều kiện thực tế. Với những cải tiến hơn nữa về hiệu quả của các mô-đun nhỏ của chúng tôi, được thiết kế với mục đích nâng cấp quy mô, những phát hiện này có thể đẩy nhanh con đường hướng tới thương mại hóa các mô-đun này." công nghệ đầy hứa hẹn này," đã nêuTom Aernouts, Giám đốc R&D tại imec/UHasselt/EnergyVille.
Để hiểu sâu hơn về hành vi suy thoái ở các vùng khí hậu khác nhau, các mô-đun cũng sẽ được đánh giá ở khí hậu mưa ở Brussels, sa mạc khô cằn ở New Mexico và vùng khí hậu ôn hòa ở Madrid và Freiburg.
Các phát hiện này được mô tả đầy đủ trong bài viết 'Những thay đổi hàng ngày và Phân tích máy học của các mô-đun Perovskite dựa trên hai năm giám sát ngoài trời', có thể tìm thấy trong ACS Energy Letters.
Nghiên cứu này được Liên minh Châu Âu tài trợ một phần thông qua dự án TESTARE (ID tài trợ: 101079488).
