Nieuw onderzoek onthult uitdagingen met goedkope materialen voor efficiëntere perovskietzonnecellen.

AmsterdamWetenschappers aan de Universiteit van Tsukuba hebben onderzoek gedaan naar goedkope materialen die in perovskiet zonnecellen worden gebruikt door middel van een methode genaamd elektronen spin resonantie (ESR). Met deze methode hebben ze cruciale oorzaken ontdekt voor de prestatiebeperkingen van deze zonnecellen. Hoewel de cellen in staat zijn om snel ladingen te verplaatsen in bepaalde gebieden, wordt hun efficiëntie beperkt door enkele interne processen.

Veelbelovende Toekomstige Zonneceltechnologie: Alternatieven voor Spiro-OMeTAD

Perovskiet zonnecellen worden beschouwd als een veelbelovende technologie voor de toekomst, omdat ze efficiënt licht omzetten in elektriciteit. Dit onderzoek richt zich op het vinden van een goedkopere en eenvoudigere optie dan spiro-OMeTAD, een duur en moeilijk te produceren materiaal dat de overdracht van gaten ondersteunt. Wetenschappers hebben een nieuw materiaal ontwikkeld, genaamd HND-2NOMe, dat een platte moleculaire structuur heeft die een efficiënte ladingsoverdracht bevordert. Echter, zonnepanelen die HND-2NOMe gebruiken vertonen nog steeds prestatieproblemen, voornamelijk een lagere stroomopbrengst.

Nieuwe inzichten uit het onderzoek:

• Bij de interface tussen perovskiet en HND-2NOMe ontstaat er zonder belichting een energetische barrière.
• Deze barrière belemmert de doorstroming van gaten, wat leidt tot een verminderde prestaties.
• Toch vertonen de cellen, wanneer ze aan licht worden blootgesteld, minder gatophoping, wat hun stabiliteit verbetert.

Lees ook:

Vandaag · 03:00

Patagonische sneeuwval: glaciale schild bedreigd zonder drastische vermindering van broeikasgasuitstoot

Materialen beïnvloeden effecten zonnecellen: kosten en efficiëntie

Uit het onderzoek blijkt dat de kosten van materialen en de efficiëntie van zonnecellen met elkaar verbonden zijn. Bij afwezigheid van licht ontstaat een energiedrempel, wat erop wijst dat we de verbindingen tussen deze materialen moeten verbeteren om de werking te optimaliseren. Het is ook opvallend dat er bij blootstelling aan licht minder opeenhoping van gaten is, wat zou kunnen leiden tot duurzamere zonnecellen, een cruciaal aspect voor commerciële verkoop.

Door inzicht te krijgen in de basisbeperkingen van de gebruikte materialen, kunnen onderzoekers bepalen welke aanpassingen nodig zijn om perovskiet zonnecellen te verbeteren. Door deze kennis te benutten bij de productie kunnen de cellen efficiënt blijven en tegelijk de productiekosten verlagen. Naarmate het onderzoek vordert, is het cruciaal om problemen die hun prestaties belemmeren te identificeren en op te lossen. Dit zal perovskietcellen wereldwijd een duurzamere energieoptie maken. Vooruitgang op dit gebied kan duurzame energie goedkoper maken en landen aansporen om duurzamere praktijken te omarmen.