பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலத்தில் மேற்பரப்பு செயலற்ற தன்மையை மேம்படுத்த லூயிஸ் அடிப்படை மூலக்கூறுகளை அமெரிக்க-கனடிய விஞ்ஞானிகள் குழு பயன்படுத்தியுள்ளது.குழு உயர் திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தம் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மை நிலைகள் கொண்ட ஒரு சாதனத்தை உருவாக்கியது.
ஒரு அமெரிக்க-கனடிய ஆராய்ச்சி குழு தலைகீழ் பெரோவ்ஸ்கைட்டை உருவாக்கியுள்ளதுசூரிய மின்கலம்மேற்பரப்பு செயலற்ற தன்மைக்கு லூயிஸ் அடிப்படை மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம்.லூயிஸ் தளங்கள் பொதுவாக பெரோவ்ஸ்கைட் சோலார் ஆராய்ச்சியில் பெரோவ்ஸ்கைட் அடுக்கில் மேற்பரப்பு குறைபாடுகளை செயலிழக்கச் செய்யப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இது ஆற்றல் நிலை சீரமைப்பு, இடைமுக மறுசீரமைப்பு இயக்கவியல், ஹிஸ்டெரிசிஸ் நடத்தை மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றில் நேர்மறையான விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது.
"எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டிக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் இருக்கும் லூயிஸ் அடிப்படைத்தன்மை, பிணைப்பு ஆற்றலையும், இடைமுகங்கள் மற்றும் தானிய எல்லைகளின் நிலைப்படுத்தலையும் தீர்மானிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது," என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர், செல் அடுக்குகளுக்கு இடையே வலுவான பிணைப்பை உருவாக்குவதில் மூலக்கூறுகள் மிகவும் திறமையானவை என்பதை நிரூபித்துள்ளன. இடைமுக நிலை."இரண்டு எலக்ட்ரான் நன்கொடை அணுக்களைக் கொண்ட ஒரு லூயிஸ் அடிப்படை மூலக்கூறு இடைமுகங்கள் மற்றும் தரை எல்லைகளை பிணைக்க மற்றும் இணைக்க முடியும், இது ஒட்டுதலை மேம்படுத்தும் மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களின் இயந்திர கடினத்தன்மையை வலுப்படுத்தும் திறனை வழங்குகிறது."
விஞ்ஞானிகள் 1,3-பிஸ் (டிஃபெனில்பாஸ்பினோ) புரொப்பேன் (டிபிபிபி) எனப்படும் டிபாஸ்பைன் லூயிஸ் அடிப்படை மூலக்கூறைப் பயன்படுத்தி, மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய ஹாலைடு பெரோவ்ஸ்கைட்டுகளில் ஒன்றை - FAPbI3 என அழைக்கப்படும் ஃபார்மிடினியம் லெட் அயோடைடு - ஒரு கலத்தின் உறிஞ்சி அடுக்கில் பயன்படுத்த பயன்படுத்தினார்கள்.
அவர்கள் பெரோவ்ஸ்கைட் அடுக்கை நிக்கல்(II) ஆக்சைடால் (NiOx) செய்யப்பட்ட DPPP-டோப் ஹோல் டிரான்ஸ்போர்ட் லேயரில் (HTL) டெபாசிட் செய்தனர்.சில டிபிபிபி மூலக்கூறுகள் பெரோவ்ஸ்கைட்/நியோக்ஸ் இடைமுகம் மற்றும் பெரோவ்ஸ்கைட் மேற்பரப்பு பகுதிகள் இரண்டிலும் மீண்டும் கரைந்து பிரிக்கப்பட்டதையும், பெரோவ்ஸ்கைட் படத்தின் படிகத்தன்மை மேம்பட்டதையும் அவர்கள் கவனித்தனர்.இந்த நடவடிக்கை வலுவடைந்துள்ளதாக அவர்கள் தெரிவித்தனர்இயந்திரவியல்perovskite/NiOx இடைமுகத்தின் கடினத்தன்மை.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்ணாடி மற்றும் டின் ஆக்சைடு (FTO) ஆகியவற்றால் செய்யப்பட்ட அடி மூலக்கூறு மூலம் கலத்தை உருவாக்கியுள்ளனர், இது NiOx ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட HTL ஆகும்.மெத்தில்-பதிலீடு செய்யப்பட்ட கார்பசோல்(Me-4PACz) துளை-போக்குவரத்து அடுக்கு, பெரோவ்ஸ்கைட் அடுக்கு, பினெதிலாமோனியம் அயோடைடின் (PEAI) மெல்லிய அடுக்கு, பக்மின்ஸ்டர்ஃபுல்லரின் (C60), ஒரு டின்(IV) ஆக்சைடு (SnO2) தாங்கல் அடுக்கு, மற்றும் வெள்ளியால் செய்யப்பட்ட உலோகத் தொடர்பு (Ag).
குழு டிபிபிபி-டோப் செய்யப்பட்ட சூரிய மின்கலத்தின் செயல்திறனை சிகிச்சையின் மூலம் செல்லாத குறிப்பு சாதனத்துடன் ஒப்பிட்டது.டோப் செய்யப்பட்ட செல் 24.5% ஆற்றல் மாற்றும் திறனையும், 1.16 V இன் திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தத்தையும் மற்றும் 82% நிரப்பு காரணியையும் அடைந்தது.பயன்படுத்தப்படாத சாதனம் 22.6% செயல்திறனை அடைந்தது, திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தம் 1.11 V மற்றும் நிரப்பு காரணி 79%.
"நிரப்பு காரணி மற்றும் திறந்த-சுற்று மின்னழுத்தத்தின் முன்னேற்றம் DPPP சிகிச்சைக்குப் பிறகு NiOx / perovskite முன் இடைமுகத்தில் குறைபாடு அடர்த்தி குறைவதை உறுதிப்படுத்தியது" என்று விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்தனர்.
ஆற்றல் மாற்றத்தை அடைந்த 1.05 செமீ2 செயலில் உள்ள பகுதியுடன் ஒரு ஊக்கமருந்து கலத்தையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கினர்.செயல்திறன் 23.9% வரைமற்றும் 1,500 மணிநேரத்திற்குப் பிறகு எந்த சீரழிவையும் காட்டவில்லை.
"DPPP உடன், சுற்றுப்புற நிலைமைகளின் கீழ் - அதாவது, கூடுதல் வெப்பமாக்கல் இல்லை - கலத்தின் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் மாற்றும் திறன் சுமார் 3,500 மணிநேரம் அதிகமாக இருந்தது" என்று ஆராய்ச்சியாளர் சோங்வென் லி கூறினார்."இலக்கியத்தில் முன்னர் வெளியிடப்பட்ட பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் 1,500 முதல் 2,000 மணிநேரங்களுக்குப் பிறகு அவற்றின் செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க வீழ்ச்சியைக் காண முனைகின்றன, எனவே இது ஒரு பெரிய முன்னேற்றம்."
டிபிபிபி நுட்பத்திற்கான காப்புரிமைக்கு சமீபத்தில் விண்ணப்பித்த குழு, "லூயிஸ் அடிப்படை மூலக்கூறுகளின் பகுத்தறிவு வடிவமைப்பில் செல் தொழில்நுட்பத்தை வழங்கியது.நிலையான மற்றும் திறமையான தலைகீழ் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள்,” இது சமீபத்தில் அறிவியலில் வெளியிடப்பட்டது.இந்த குழுவில் கனடாவில் உள்ள டொராண்டோ பல்கலைக்கழகத்தின் கல்வியாளர்களும், டோலிடோ பல்கலைக்கழகம், வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் அமெரிக்காவின் வடமேற்கு பல்கலைக்கழக விஞ்ஞானிகளும் உள்ளனர்.
இடுகை நேரம்: பிப்ரவரி-27-2023