Tantangan Material Perovskite dan Strategi Stabilitas

Material perovskit adalah hibrida organik-anorganik dengan struktur kimia ABX₃, di mana A adalah kation monovalen (misalnya, metilamonium atau cesium), B adalah logam divalen (misalnya, timbal atau timah), dan X adalah anion halida (misalnya, iodida atau bromida). Bahan-bahan ini menunjukkan koefisien penyerapan cahaya yang tinggi dan sifat transportasi muatan yang sangat baik, berkontribusi pada PCE yang luar biasa. Namun, bahan perovskite sangat sensitif terhadap kelembapan, oksigen, dan suhu tinggi, yang mengakibatkan degradasi, efisiensi yang berkurang, dan umur yang lebih pendek.

Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan telah mengembangkan berbagai strategi, termasuk mengoptimalkan struktur kristal perovskit, meningkatkan bahan lapisan transportasi muatan (CTL), dan menerapkan perekat pengemas inovatif. Secara khusus, perekat pengemas secara efektif menghalangi masuknya kelembapan dan oksigen sambil memberikan perlindungan mekanis, secara signifikan memperpanjang umur PSC.

Aplikasi Perekat Enkapsulasi dalam Sel Surya Perovskite

Perekat enkapsulasi berfungsi sebagai penghalang pelindung untuk PSC, melindungi lapisan perovskite dari kerusakan lingkungan. Perekat enkapsulasi modern biasanya memiliki karakteristik berikut:

Kinerja Penghalang Tinggi: Perekat dengan laju transmisi uap air (WVTR) dan laju transmisi oksigen (OTR) yang rendah meminimalkan penetrasi kelembapan dan oksigen.

Stabilitas Termal dan Ketahanan UV: Perekat harus tetap stabil pada suhu tinggi dan paparan UV yang berkepanjangan, menghindari degradasi termal atau fotodegradasi yang disebabkan oleh UV.

Perekat enkapsulasi yang umum termasuk perekat leleh panas, perekat cair yang jernih secara optik (LOCA), dan perekat yang dapat disembuhkan dengan UV. Bahan-bahan ini memberikan penyegelan yang sangat baik dan stabilitas jangka panjang melalui proses pelapisan dan penyembuhan yang tepat.

Bagaimana Teknologi Enkapsulasi Mempengaruhi Kinerja PSC

Teknologi enkapsulasi memainkan peran penting dalam stabilitas dan komersialisasi sel surya perovskite (PSC). Misalnya, perekat cair panas yang meleleh dalam sel tandem perovskite-silikon tidak hanya memberikan kinerja penghalang yang tinggi tetapi juga meningkatkan adhesi antarmuka antara bahan, meningkatkan stabilitas struktural. Selain itu, bahan enkapsulasi yang tepat dapat mengurangi stres mekanis pada PSC fleksibel, memastikan kinerja yang stabil di berbagai aplikasi.

Prospek Masa Depan Sel Surya Perovskite

Dengan kemajuan dalam teknologi pengemasan, stabilitas PSC telah meningkat secara signifikan. Namun, beberapa tantangan tetap ada untuk komersialisasi skala penuh:

Daya Tahan Lingkungan: Peningkatan lebih lanjut dari kinerja penghalang diperlukan untuk memastikan stabilitas jangka panjang di lingkungan dengan kelembapan tinggi dan suhu tinggi.

Manufaktur yang Dapat Diskalakan: Mengembangkan proses pengemasan yang hemat biaya dan efisien yang cocok untuk produksi PSC skala besar sangat penting.

Alternatif Tanpa Timbal: Mengurangi penggunaan timbal dan mengembangkan bahan perovskite ramah lingkungan serta perekat pengemasan sangat penting untuk kepatuhan lingkungan.

Singkatnya, perekat enkapsulasi adalah teknologi kunci untuk meningkatkan stabilitas PSC dan mendorong komersialisasi. Dengan inovasi berkelanjutan dalam bahan dan proses enkapsulasi, sel surya perovskit siap menjadi solusi energi hijau yang efisien dan berbiaya rendah, berkontribusi pada pengembangan energi terbarukan global.

Perekat Pengemas Perovskite dari HAI LU JYA HE

Sel surya perovskit semakin mendapatkan perhatian di industri energi terbarukan karena efisiensi konversi yang tinggi, fleksibilitas, dan keuntungan ramah lingkungan. Sifat semi-transparan mereka menjadikannya ideal untuk fotovoltaik terintegrasi bangunan (BIPV), memungkinkan pembangkitan energi yang efisien tanpa mengorbankan pencahayaan alami. Selain itu, sel perovskit dapat diterapkan pada permukaan yang tidak teratur, memberi daya pada perangkat yang dapat dikenakan dan elektronik portabel.

Dalam hal efisiensi, sel perovskite satu sambungan secara teoritis dapat mencapai hingga 33%, sementara struktur tandem yang menggabungkan perovskite dan silikon telah melampaui 30%, menjadikannya teknologi penting untuk memajukan pasar energi hijau.