Ẹgbẹ US-Canadian ti awọn onimọ-jinlẹ ti lo awọn ohun elo ipilẹ Lewis lati ṣe ilọsiwaju palo oju aye ni sẹẹli oorun perovskite kan.Ẹgbẹ naa ṣe agbejade ẹrọ kan pẹlu foliteji ṣiṣi-yika giga ati awọn ipele iduroṣinṣin iyalẹnu.
Ẹgbẹ iwadii AMẸRIKA-Canada kan ti ṣe agbero perovskite ti o yipadaoorun sẹẹlinipa lilo Lewis mimọ moleku fun dada passivation.Lewis awọn ipilẹ ti wa ni gbogbo lo ni perovskite oorun iwadi lati passivate dada abawọn ninu awọn perovskite Layer.Eyi ni awọn ipa rere lori titete ipele agbara, awọn kinetics isọdọtun interfacial, ihuwasi hysteresis, ati iduroṣinṣin iṣẹ.
“Ipilẹṣẹ Lewis, eyiti o jẹ inversely proportion to electronegativity, ni a nireti lati pinnu agbara abuda ati iduroṣinṣin ti awọn atọkun ati awọn aala ọkà,” awọn onimọ-jinlẹ sọ, ṣakiyesi pe awọn ohun elo naa fihan pe o munadoko pupọ ni ṣiṣẹda isunmọ to lagbara laarin awọn fẹlẹfẹlẹ sẹẹli ni ipele wiwo.“Molikula ipilẹ Lewis kan pẹlu awọn ọta itọrẹ elekitironi meji le ni agbara dipọ ati awọn atọkun afara ati awọn aala ilẹ, ti nfunni ni agbara lati jẹki ifaramọ ati ki o lokun lile ẹrọ ti awọn sẹẹli oorun perovskite.”
Awọn onimo ijinlẹ sayensi lo diphosphine Lewis molecule mimọ ti a mọ si 1,3-bis(diphenylphosphino) propane (DPPP) lati pa ọkan ninu awọn perovskites halide ti o ni ileri julọ - formamidinium lead iodide ti a mọ si FAPbI3 - fun lilo ninu Layer absorber cell.
Nwọn si nile perovskite Layer on a DPPP-doped Iho irinna Layer (HTL) ṣe ti nickel (II) ohun elo afẹfẹ (NiOx).Wọn ṣe akiyesi pe diẹ ninu awọn ohun elo DPPP tun tun tituka ati ti a pin si ni wiwo perovskite/NiOx mejeeji ati awọn agbegbe dada perovskite, ati pe crystallinity ti fiimu perovskite dara si.Nwọn si wi yi igbese ti mu dara si awọndarítoughness ti perovskite / NiOx ni wiwo.
Awọn oniwadi naa kọ sẹẹli pẹlu sobusitireti ti gilasi ati tin oxide (FTO), HTL ti o da lori NiOx, ipele kan ticarbazole rọpo methyl(Me-4PACz) bi Iho-gbigbe Layer, awọn perovskite Layer, kan tinrin Layer ti phenethylammonium iodide (PEAI), ohun itanna irinna Layer ṣe ti buckminsterfullerene (C60), a tin (IV) oxide (SnO2) saarin Layer, ati olubasọrọ irin ṣe ti fadaka (Ag).
Ẹgbẹ naa ṣe afiwe iṣẹ ti sẹẹli oorun ti DPPP-doped pẹlu ẹrọ itọkasi ti ko lọ nipasẹ itọju naa.Awọn sẹẹli doped ṣaṣeyọri ṣiṣe iyipada agbara ti 24.5%, foliteji ṣiṣii ti 1.16 V ati ipin kikun ti 82%.Ẹrọ ti a ko fi silẹ de ṣiṣe ṣiṣe ti 22.6%, foliteji ṣiṣii ti 1.11 V ati ipin kikun ti 79%.
"Imudara lori ifosiwewe kikun ati foliteji ṣiṣii ti o jẹrisi idinku ninu iwuwo abawọn ni wiwo iwaju NiOx / perovskite lẹhin itọju DPPP,” awọn onimọ-jinlẹ sọ.
Awọn oniwadi tun kọ sẹẹli doped kan pẹlu agbegbe ti nṣiṣe lọwọ ti 1.05 cm2 ti o ṣaṣeyọri iyipada agbaraṣiṣe ti o to 23.9%ko si ṣe afihan ibajẹ lẹhin 1,500 h.
"Pẹlu DPPP, labẹ awọn ipo ibaramu - iyẹn ni, ko si alapapo afikun - ṣiṣe iyipada agbara gbogbogbo ti sẹẹli duro ga fun isunmọ awọn wakati 3,500,” oluwadi Chongwen Li sọ."Awọn sẹẹli oorun perovskite ti a ti tẹjade tẹlẹ ninu awọn iwe-iwe maa n rii idinku pataki ninu ṣiṣe wọn lẹhin awọn wakati 1,500 si 2,000, nitorinaa eyi jẹ ilọsiwaju nla.”
Ẹgbẹ naa, eyiti o beere laipẹ fun itọsi kan fun ilana DPPP, ṣafihan imọ-ẹrọ sẹẹli ni “Apẹrẹ onipin ti awọn ohun elo ipilẹ Lewis funidurosinsin ati lilo daradara inverted perovskite oorun ẹyin,” èyí tí a tẹ̀ jáde láìpẹ́ yìí nínú Science.Ẹgbẹ naa pẹlu awọn ọmọ ile-ẹkọ giga lati Ile-ẹkọ giga ti Toronto ni Ilu Kanada, ati awọn onimo ijinlẹ sayensi lati Ile-ẹkọ giga ti Toledo, Ile-ẹkọ giga ti Washington, ati Ile-ẹkọ giga Northwwest ni Amẹrika.
Akoko ifiweranṣẹ: Kínní-27-2023