Učinkovitost perovskitnih ploča povećana je dodatkom glavne komponente čili papričice

Dodatak ljute čili papričice učinit će da svako jelo zablista novim bojama. No, kako se ispostavilo, čili se može koristiti kao začin ne samo u kuhanju. Tako su znanstvenici iz Kine odlučili obećavajuće perovskite solarne ploče "začiniti" kapsaicinom (alkaloidom koji se nalazi u raznim vrstama čili papričice i daje oštrinu). Sad ću vam reći o rezultatima ovog neobičnog eksperimenta.

Solarne ploče, perovskite i čili papričice

Povijest upotrebe perovskita u solarnim pločama datira iz 2009. godine. Tada je u zoru početka ovog obećavajućeg materijala njegova učinkovitost bila samo 4%, a do 2020. godine, tijekom brojnih pokusa, njegova je učinkovitost bila gotovo 20%.

Ali kombinacija ovog materijala s drugima može dodatno povećati njegovu učinkovitost. Tako, na primjer, zajedno sa silicijem, učinkovitost može doseći 30%, dodavanje indija pomaže u poboljšanju izlazna snaga, a 2D aditivi i takozvane "masovne" molekule značajno se povećavaju stabilnost.

A sada se kapsaicin, tvar koja čini čili papričicu gorkom, može dodati na taj popis dodatnih pojačavajućih aditiva.

Neobičan eksperiment i njegovi rezultati

Unatoč značajnom napretku, perovskit ima niz nedostataka koje znanstvenici pokušavaju ukloniti. Jedan od tih nedostataka je prisutnost neradijacijske rekombinacije u materijalu.

Jednostavno rečeno, riječ je o staničnim defektima koji ometaju prolazak elektrona i pretvaraju njihovu energiju u nepotrebnu toplinu, smanjujući time učinkovitost cijele ploče.

Znanstvenici su tražili prirodni dodatak i tijekom brojnih pokusa i proračuna odlučili su se za kapsaicin koji je udovoljavao njihovim osnovnim zahtjevima.

Stoga je odlučeno da se metilamonijevom trijodidu doda samo 0,1% od ukupnog broja. Nakon daljnjih ispitivanja, dobiveni perovskitni solarni paneli s ovim aditivom pokazali su sljedeće rezultate.

Ispada da je takav aditiv omogućio povećanje učinkovitosti ploča s početnih 19,1% (bez nečistoća) na 21,88% s aditivom. Uz to, povećala se i stabilnost ploče, a nakon 800 sati izlaganja pločama na otvorenom pokazali su učinkovitost veću od 90% izvorne učinkovitosti.

Pažljivo ispitivanje dopirane ploče pokazalo je da kapsaicin potiče prijenos naboja smanjenjem gustoća defekata na ploči i čine značajno bolju površinu između različitih poluvodiča slojevi.

Znanstvenici također namjeravaju proučiti koliko će aditiv biti učinkovit u drugim vrstama perovskitnih ploča. Dakle, posao se nastavlja.

Znanstvenici su rezultate već obavljenog rada podijelili na stranicama časopisa Joule. Ako vam se svidio materijal, tada ga procjenjujemo i pretplaćujemo se. Hvala na pažnji!