ความท้าทายของวัสดุเพอโรวิสไกต์และกลยุทธ์ในการรักษาเสถียรภาพ

วัสดุเพอโรฟสไกต์เป็นไฮบริดอินทรีย์-อนินทรีย์ที่มีโครงสร้างทางเคมีของ ABX₃ โดยที่ A เป็นแคตไอออนโมโนแวเลนต์ (เช่น เมธิลแอมโมเนียม หรือ ซีเซียม) B เป็นโลหะไดแวเลนต์ (เช่น ตะกั่ว หรือ ดีบุก) และ X เป็นแอนไอออนฮาไลด์ (เช่น ไอโอดีน หรือ โบรมีน). วัสดุเหล่านี้มีค่าการดูดซับแสงสูงและคุณสมบัติการขนส่งประจุที่ยอดเยี่ยม ซึ่งช่วยให้เกิด PCE ที่โดดเด่น. อย่างไรก็ตาม วัสดุเพอโรฟสไกต์มีความไวต่อความชื้น ออกซิเจน และอุณหภูมิสูง ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพ ประสิทธิภาพลดลง และอายุการใช้งานสั้นลง.

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนากลยุทธ์ต่างๆ รวมถึงการปรับแต่งโครงสร้างผลึกเพอโรวิสไกต์ การปรับปรุงวัสดุชั้นการขนส่งประจุ (CTL) และการใช้กาวหุ้มที่เป็นนวัตกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กาวหุ้มสามารถป้องกันความชื้นและออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ให้การป้องกันทางกล ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของ PSC ได้อย่างมีนัยสำคัญ.

การใช้กาวหุ้มในเซลล์แสงอาทิตย์เพอโรฟสไกต์

กาวหุ้มทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันสำหรับ PSCs โดยปกป้องชั้นเพอโรฟสไกต์จากความเสียหายจากสิ่งแวดล้อม กาวหุ้มสมัยใหม่มักมีลักษณะดังต่อไปนี้:

ประสิทธิภาพการป้องกันสูง: กาวที่มีอัตราการส่งผ่านไอน้ำ (WVTR) และอัตราการส่งผ่านออกซิเจน (OTR) ต่ำจะช่วยลดการซึมผ่านของความชื้นและออกซิเจน.

ความเสถียรทางความร้อนและความต้านทาน UV: กาวต้องคงความเสถียรภายใต้ความร้อนสูงและการสัมผัส UV เป็นเวลานาน โดยหลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพจากความร้อนหรือการเสื่อมสภาพจากแสง UV.

กาวหุ้มที่ใช้ทั่วไป ได้แก่ กาวหลอมร้อน, กาวใสเหลว (LOCA), และกาวที่แข็งตัวด้วย UV วัสดุเหล่านี้ให้การปิดผนึกที่ยอดเยี่ยมและความเสถียรในระยะยาวผ่านกระบวนการเคลือบและการแข็งตัวที่แม่นยำ.

เทคโนโลยีการหุ้มมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของ PSC อย่างไร

เทคโนโลยีการห่อหุ้มมีบทบาทสำคัญต่อความเสถียรและการค้าในเซลล์พลังงานแสงอาทิตย์แบบ PSCs ตัวอย่างเช่น กาวร้อนหลอมเหลวในเซลล์เพอโรสไกต์-ซิลิกอนแบบคู่ไม่เพียงแต่ให้ประสิทธิภาพการป้องกันที่สูง แต่ยังช่วยเพิ่มการยึดเกาะระหว่างวัสดุ ทำให้โครงสร้างมีความเสถียรยิ่งขึ้น นอกจากนี้ วัสดุห่อหุ้มที่เหมาะสมสามารถลดความเครียดทางกลใน PSCs ที่ยืดหยุ่นได้ ทำให้มั่นใจได้ว่ามีประสิทธิภาพที่เสถียรในหลากหลายการใช้งาน.

แนวโน้มในอนาคตของเซลล์แสงอาทิตย์เพอโรฟสไกต์

ด้วยความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการห่อหุ้ม ความเสถียรของ PSC ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายหลายประการที่ต้องเผชิญเพื่อการค้าในระดับเต็ม:

ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม: การปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปสรรคเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียรในระยะยาวในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและอุณหภูมิสูง.

การผลิตที่สามารถขยายได้: การพัฒนากระบวนการห่อหุ้มที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพซึ่งเหมาะสำหรับการผลิต PSC ขนาดใหญ่เป็นสิ่งสำคัญ.

ทางเลือกที่ปราศจากตะกั่ว: การลดการใช้ตะกั่วและการพัฒนาวัสดุเพอโรฟสไกต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและกาวห่อหุ้มเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปฏิบัติตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อม.

โดยสรุปแล้ว กาวหุ้มเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการปรับปรุงเสถียรภาพของ PSC และขับเคลื่อนการค้า ด้วยนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในวัสดุและกระบวนการหุ้ม เซลล์แสงอาทิตย์เพอโรสไกต์มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นโซลูชันพลังงานสีเขียวที่มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาพลังงานทดแทนทั่วโลก.

กาวเคลือบเพอโรฟสไกต์ของ HAI LU JYA HE

เซลล์แสงอาทิตย์เพอโรฟสไกต์กำลังได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมพลังงานทดแทนเนื่องจากมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง ความยืดหยุ่น และข้อดีด้านสิ่งแวดล้อม ธรรมชาติที่กึ่งโปร่งใสทำให้เหมาะสำหรับการติดตั้งในอาคาร (BIPV) ซึ่งช่วยให้สามารถผลิตพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้แสงธรรมชาติลดลง นอกจากนี้ เซลล์เพอโรฟสไกต์ยังสามารถนำไปใช้กับพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ ช่วยให้สามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์สวมใส่และอิเล็กทรอนิกส์พกพาได้.

ในแง่ของประสิทธิภาพ เซลล์เพอโรสไกต์แบบจุดเดียวสามารถทำได้สูงสุดถึง 33% ในทางทฤษฎี ขณะที่โครงสร้างแบบทานเด็มที่รวมเพอโรสไกต์และซิลิกอนได้เกิน 30% ทำให้เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการพัฒนาตลาดพลังงานสีเขียว.