EO

De haat-liefdeverhouding tussen perovskiet en de zon

14 juli 2020 om 11:36 uur

De afbeeldingen tonen de atomaire structuur van gemengd pervoskiet van formamidinium-cesium-loodjodide (FACsPbI3). Onder invloed van zonlicht valt het materiaal uiteen in clusters met veel cesium (het groene gebied) en formamidinium.

Perovskiet zonnecellen hebben een haat-liefdeverhouding met de zon. Het licht dat ze nodig hebben om elektriciteit op te wekken, doet ook afbreuk aan de kwaliteit van de cellen, waardoor hun efficiëntie en stabiliteit in de loop van de tijd sterk terugloopt. Onderzoek werpt nu nieuw licht op de oorzaken van deze achteruitgang, en effent het pad voor het ontwerpen van nieuwe perovskite-samenstellingen voor echt stabiele zonnecellen.


De resultaten worden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Joule. 

 

Het onderzoek richt zich op perovskiet-zonnecellen gemaakt van formamidinium-cesium-loodjodide, een halide-verbinding die steeds populairder is geworden, omdat het een hoog rendement en een redelijke hittebestendigheid combineert met lage productiekosten. De ambivalente relatie met zonlicht,wordt tot dusver echter nauwelijks begrepen.

 

Onderzoekers van de TU/e, de Universiteit van Peking en de Universiteit van Californië San Diego hebben nu zowel praktische experimenten uitgevoerd - het monitoren van de fotovoltaïsche prestaties van de panelen gedurende 600 uur blootstelling aan zonlicht - als een theoretische analyse ontwikkeld.

 

Verboden zone

Ze concluderen dat het zonlicht geladen deeltjes in het zonnecel genereert, die samenkomen waar de zogenaamde ‘verboden zone' (de minimale hoeveelheid energie die nodig is voor het genereren van de vrije elektronen) het kleinst is, in dit geval het formamidinium-perovskiet. De resulterende energieverschillen zorgen ervoor dat de elementen die eerst nog zo goed samenwerkten om de cel efficiënt te maken, uit elkaar vallen in aparte clusters. Vooral de clusters met veel cesium (de groene stippen in de afbeelding) blijken minder gevoelig te zijn voor fotonen en minder goed stroom te geleiden, wat een negatieve invloed heeft op de prestaties van het apparaat.

 

Oplossingen

Als mogelijke oplossingen opperen de onderzoekers het gebruik van additieven om de chemische interactie binnen de materialen in de panelen te verbeteren; het manipuleren van de bandgap door het gebruik van andere elementen in plaats van jodide en cesium, zoals bromide en rubidium; of het wijzigen van de energieniveaus, zodat de geladen deeltjes beter vrijkomen.

 

Gerelateerd nieuws

Nieuw wiskundig raamwerk verklaart de verschijning van grote energiestoringen

De verschijning van grote energiestoringen verklaard

Nieuw onderzoek toont aan dat de statistische verdeling van de grootte van energiestoringen gelinkt kan worden aan de grootte van steden. Uit de analyse blijkt dat het investeren in netwerk upgrades dit soort storingen…

 Nedmag test gebruik waterstof door industrie

Nedmag test gebruik waterstof door industrie

Onder leiding van DNV GL en Celsian (experts in glasproductie) is een internationaal industrieconsortium opgezet Het doel van dit programma is om samen met de industrie technologie en kennis te ontwikkelen voor bestaande…

Reuzenrad 2.0 (video)

Reuzenrad 2.0 (video)

Ontwerpbureau NorthernLight, ingenieursbureau KCI The Engineers, technologiebedrijf Bosch Rexroth en staalconstructiebedrijf Hillebrand hebben samen een nieuw soort reuzenrad ontworpen.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

19 augustus 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

27 augustus 2020, Online

Printed Electronics | Diversity in Tech

De Organic and Printed Electronics Association (OE-A) en High Tech Campus Eindhoven brengen technologie...

8 september 2020, Eindhoven

Cyber Event

Gratis Cyber Event voor ondernemers in de hightech- en maakindustrie door Cyber Weerbaarheidscentrum...

Meer agendapunten »