Två gränssnitt, en molekyl
Perovskitsolceller förlorar effektivitet och stabilitet när de skalas upp från laboratorieskivor till fullstora moduler. Ett team från Shanghai Jiao Tong University, CATL 21C Lab vid Fujian Science and Technology Innovation Laboratory for Energy Devices of China och Shanghai Non-carbon Energy Conversion and Utilization Institute tog sig an två gränssnitt samtidigt.
Forskarna introducerade 5-aminovaleriansyrahydrojodid (5AVAI) som en bifunktionell molekylär distanshållare under tillverkningen. Dess karboxylgrupp förankras vid det självorganiserade monoskiktet under perovskiten, vilket förbättrar ytvätbarheten och molekylär inriktning. Dess aminogrupp interagerar med perovskiten och transportskikten, vilket tätar kontakten mellan dem. Inget extra efterbehandlingssteg behövs.
Siffror på en 10 cm-modul
När perovskiten kristalliserar migrerar en del av 5AVAI mot den övre ytan, passiverar defekter och lindrar gitterbelastning. Med den in-situ-metoden rapporterade teamet en verkningsgrad för omvandling av ljus till el på 22,31 procent, varav 21,69 procent certifierat, på moduler på 10 cm gånger 10 cm med en aperturyta på 64 kvadratcentimeter, tillverkade med skalbar slot-die-beläggning.
Hållbarhetssiffrorna är lika viktiga som effektiviteten. Modulerna behöll 95,6 procent av sin ursprungliga effektivitet efter 2 000 timmars kontinuerlig drift vid 75°C, bland de bästa resultaten som rapporterats för storskaliga perovskitmoduler.
Varför uppskalning fortfarande skadar
Små perovskitceller överstiger nu 27 procent effektivitet, men att överföra den prestandan till kommersiella modulstorlekar har varit det svåra: att belägga en stor yta jämnt är svårt, och sammankopplingarna mellan cellremsor skapar döda områden som inte genererar någon el.
Genom att åtgärda vätbarhet, gränssnittskontakt och belastning i ett enda tillverkningssteg erbjuder metoden en enklare väg till tillverkning av långlivade perovskitprodukter. Utrullning i nätnätsskala kommer att bero på hur dessa resultat håller på industriella beläggningslinjer.
---Sintrade brons- och järnlager för maskiner med hög volym
Pulvermetallurgi omvandlar metallpulver direkt till ett färdigt lager i en enda press- och sintringscykel — nära nettoform, nästan inget bearbetningsspill och toleranser som håller sig stabila över miljontals delar. Sintrade lager från Soperb tillverkas i järn, järn-koppar, tennbrons och rostfritt stål (SS-304L), med kontrollerad porositet som lagrar smörjolja inuti metallen för livstid: självsmörjande bussningar som går tyst i motorer, pumpar, fläktar, elverktyg, växellådor och fordonsaggregat, utan oljeledning att underhålla. Kvaliteter är katalogiserade enligt DIN-, MPIF-, JIS-, AMES- och BSI BS 5600-standarder, inklusive grafit- och kopparkvalitetsvarianter för hög belastning och hög temperatur. Besök www.pmsnt.com för att välja en kvalitet efter standard, belastning eller axelstorlek.