Dwukierunkowy koordynator wpłynie na lepsze rozmieszczenie jonów
Rozwiązanie problemu dystrybucji jonów znalazł zespół naukowców ze Szkoły Energetyki i Inżynierii Chemicznej oraz Wydziału Chemii UNIST. Profesorowie Jin Young Kim, Dong Suk Kim i Geunsik Lee wraz z zespołem osiągnęli precyzyjną kontrolę nad rozkładem jonów i zmniejszyli nieregularności strukturalne poprzez włączenie dwukierunkowego koordynatora między perowskitową warstwą fotoaktywną, a warstwą transportu elektronów.
W celu zredukowania defektów naukowcy wprowadzili jony trifluorooctanu (TFA-) pomiędzy warstwę perowskitu i podłoże z tlenku cyny, służace jako warstwa transportu elektronów (ETL). Grupa karboksylanowa (-COO-) TFA- silnie wiąże się z tlenkiem cyny, zwiększając stabilność strukturalną. Jednocześnie organiczna grupa czołowa (-CF3) skutecznie redukuje defekty poprzez dwukierunkowe dostrajanie molekularne, które oddziałuje z warstwą perowskitu.
Zobacz także:Ten jeden dodatek wydłuży żywotność ogniw perowskitowych. Rewolucja na horyzoncie (focus.pl)
Takie podejście pozwoliło zespołowi badawczemu kontrolować nieregularną strukturę cienkiej warstwy perowskitu, znacznie poprawiając zdolność do przenoszenia ładunków. Powstałe w ten sposób warstwy perowskitu osiągnęły bardzo wysoką sprawność konwersji energii (PCE) na poziomie 25,60%. Co więcej, tak zmodyfikowane ogniwo utrzymywało ponad 80% początkowej sprawności nawet po 1000 godzin.
Wg słów profesora Dong Suk Kima, nowe podejście oferuje bardzo obiecujące możliwości, jeśli chodzi o zwiększenie wydajności i wytrzymałości ogniw, a w perspektywie zwiększy szansę na komercyjną dostępność rozwiązań opartych o perowskity.