مواد و ساخت پیشرفته

مطالعات تحقیقاتی قبلی، پتانسیل مواد پروسکایت را برای توسعه چندین ابزار فناوری از جمله فوتوولتائیک و الکترونوری نشان داده است. کاربرد محلول پردازش شده از مواد پروسکایت هالید سرب آلی-غیر آلی، در فناوری مواد بسیار امیدوارکننده هستند، به ویژه آنهایی که دارای فرمول عمومی ABX هستند که A یک کاتیون آلی، B سرب (pb) یا قلع (Sn) و X یک هالید است.
این مواد دارای چند خاصیت مطلوب الکترونوری شامل ضریب جذب بالا، طول انتشار حامل طولانی و انرژی تجزیه و تهییج کم می‌باشند. سلول‌های خورشیدی ساخته شده از این مواد اخیراً برای دستیابی به بازده تبدیل انرژی (PCE) که با سلول‌های خورشیدی متداول‌تر، ساخته شده از سیلیکون، تلورید کادمیوم و سلنید گالیوم ایندیوم مس، مطابقت دارد یا حتی بیشتر است.
سلول‌های خورشیدی ساخته شده از پروسکایت‌ها با فرمولاسیون عمومی ABX، علیرغم مزایایی که دارند، می‌توانند محدودیت‌های بسیاری از جمله افت خواص سریع را داشته باشند. همچنین یکی از امیدوارکننده‌ترین ترکیبات مبتنی بر پروسکایت از نظر پایداری، CS-xFAxPbl3، یافت شده است که منجر به تولید سلول‌های خورشیدی می‌شود که باعث ایجاد افت ولتاژهای مدار باز، بزرگی می‌شوند و تاکنون از اجرای آن در مقیاس بزرگتر جلوگیری شده است.
محققان دانشگاه Queensland، دانشگاه Swansea و سایر موسسات در سراسر جهان، اخیرا یک استراتژی جدید را پیشنهاد کرده‌اند که می‌تواند امکان ایجاد سلول‌های خورشیدی قابل اطمینان‌تر ساخته شده از CS1-xFAxPbl3 را فراهم کند و به رفع برخی از کاستی‌های گزارش شده در مطالعات گذشته، کمک کند.
این استراتژی که در مقاله‌ای، منتشر شده در Nature Energy ارائه شده است، که امکان سنتز قابل کنترل مواد CS1-xFAxPbl3 را فراهم می‌کند، که تاکنون بسیار چالش بر انگیز بوده است. در این مقاله بیان شده است: "سیستم مخلوط سزیم و فرمامیدینیوم پروسکایت تریودید سرب (CS1-xFAxPbl3) در قالب نقاط کوانتومی، مسیری جدید به سوی تجهیزات الکترونوری و فوتوولتائیک بر پایه پروسکایت پایدار ارائه می‌دهد. اما سنتز این نقاط کوانتومی چندتایی با خواص مطلوب برای سلول‌های خورشیدی نقاط کوانتومی با کارایی بالا (QDSCs) چالش بر انگیز است".
منبع:
https://techxplore.com/news/2020-02-approach-fabricate-stable-perovskite-quantum.html