ในหลาย ๆ ด้าน perovskites กลายเป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคุณสมบัติใหม่ที่น่าตื่นเต้นและปรับการใช้วัสดุอย่างประณีต แต่ไม่มีวัสดุใดที่สมบูรณ์แบบ ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาวิธีที่จะเอาชนะข้อจำกัดในโลกแห่งความเป็นจริงของ perovskites ปัญหาเร่งด่วนที่สุดคือความไม่เสถียร Van de Lagemaat กล่าว ระดับประสิทธิภาพสูงที่รายงานจากห้องปฏิบัติการมักใช้เวลาเพียงไม่กี่วันหรือหลายชั่วโมงก่อนที่วัสดุจะพังทลาย
การจัดการกับเสถียรภาพเป็นปัญหาที่ฉูดฉาดน้อยกว่าการไล่
ตามบันทึกประสิทธิภาพ Van de Lagemaat ชี้ให้เห็น ซึ่งอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมตอนนี้จึงได้รับความสนใจ ความเสถียรไม่ใช่ตัวเลขเดียวที่คุณสามารถอวดได้ เช่น ค่าประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังกำหนดได้ยากขึ้นเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์มีอายุการใช้งานนานเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้นและระดับน้ำฝน ซึ่งแตกต่างกันไปตามสถานที่
การห่อหุ้มเซลล์ด้วยสารเคลือบกันน้ำเป็นกลยุทธ์หนึ่งแต่นักวิทยาศาสตร์บางคนต้องการเพิ่มความเสถียรของวัสดุเอง ในการทำเช่นนั้น พวกเขากำลังทดลองกับการออกแบบ Perovskite ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น โซลาร์เซลล์ที่ประกอบด้วยแผ่นเพอร์รอฟสกีที่มีลักษณะแบนราบคล้ายกราฟีนดูเหมือนจะรองรับได้ดีกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีคริสตัลสามมิติแบบมาตรฐานและชั้นที่พันกัน
ใน perovskites แบบ 2 มิติเหล่านี้ ไอออนของเมทิลแอมโมเนียมบางส่วนจะถูกแทนที่ด้วยสิ่งที่ใหญ่กว่า เช่น บิวทิลแลมโมเนียม นักเคมี Aditya Mohite จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอสในนิวเม็กซิโกกล่าวว่าการแลกเปลี่ยนไอออนที่ใหญ่กว่าจะบังคับให้คริสตัลก่อตัวเป็นแผ่นหนาเพียงนาโนเมตรซึ่งวางทับซ้อนกันเหมือนหน้าในหนังสือ บิวทิลแลมโมเนียมไอออน ซึ่งขับไล่น้ำตามธรรมชาติ สร้างชั้นตัวแบ่งระหว่างแผ่น 2 มิติ และหยุดน้ำไม่ให้ซึมเข้าไปในผลึก
“มันเป็นทรัพย์สินที่หายากมาก” มิยาซากะกล่าว ทำให้ดูดซับแสงแดดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คุณสมบัติบางอย่างของ perovskites ทำให้ง่ายกว่าซิลิคอนในการเปลี่ยนเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนแบบธรรมดานั้นต้องใช้หลายขั้นตอน ซึ่งทั้งหมดทำในลำดับที่ถูกต้องในอุณหภูมิที่เหมาะสม เช่น การอบซูเฟล่ที่เปราะบาง ผลึกของซิลิกอนต้องสมบูรณ์แบบ เพราะแม้แต่ข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ในวัสดุก็อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของมันได้ ความต้องการความแม่นยำดังกล่าวทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนมีราคาแพงกว่าในการผลิต
Perovskites เป็นเหมือนบราวนี่จากกล่อง — ง่ายกว่าและจู้จี้จุกจิกน้อยลง “คุณสามารถทำมันได้ในสำนักงาน” Robert Chang นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัย Northwestern University ในเมือง Evanston รัฐอิลลินอยส์ กล่าว เขาพูดเกินจริง แต่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น Perovskites ถูกสร้างขึ้นโดยการผสมส่วนผสมหลายอย่างเข้าด้วยกันแล้ววางลงบนพื้นผิวในแผ่นฟิล์มบาง ๆ และในขณะที่การผลิตผลึกซิลิกอนต้องใช้อุณหภูมิสูงถึง2,000 องศาเซลเซียสผลึก perovskite จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่เข้าถึงได้ง่ายกว่า – ต่ำกว่า 200°
credit : jimmiessweettreats.com kyronfive.com lacanadadealbendea.com lojamundometalbr.com loquelaverdadesconde.com
