L'efficacia dei pannelli di perovskite è stata aumentata dall'aggiunta del componente principale del peperoncino
L'aggiunta di peperoncino piccante farà brillare qualsiasi piatto di nuovi colori. Ma come si è scoperto, il peperoncino può essere usato come condimento non solo in cucina. Così gli scienziati cinesi hanno deciso di "condire" i promettenti pannelli solari di perovskite con la capsaicina (un alcaloide che si trova in vari tipi di peperoncino e dà pungenza). Vi parlerò ora dei risultati di questo insolito esperimento.
Pannelli solari, perovskite e peperoncino
La storia dell'utilizzo della perovskite nei pannelli solari risale al 2009. Quindi, all'alba dell'inizio di questo materiale promettente, la sua efficienza era solo del 4% e nel 2020, nel corso di numerosi esperimenti, la sua efficienza era quasi del 20%.
Ma la combinazione di questo materiale con altri può aumentare ulteriormente la sua efficacia. Quindi, ad esempio, in combinazione con il silicio, l'efficienza può raggiungere il 30%, l'aggiunta di indio aiuta a migliorare la potenza di uscita e gli additivi 2D e le cosiddette molecole "sfuse" aumentano in modo significativo stabilità.
E ora la capsaicina, la sostanza che rende amari i peperoncini, può essere aggiunta a quell'elenco di additivi potenzianti aggiuntivi.
Un esperimento insolito e i suoi risultati
Nonostante i progressi significativi, la perovskite presenta una serie di svantaggi che gli scienziati stanno cercando di eliminare. Uno di questi svantaggi è la presenza di ricombinazione non radiativa nel materiale.
In termini semplici, si tratta di difetti delle celle che interferiscono con il passaggio degli elettroni e convertono la loro energia in calore non necessario, riducendo così l'efficienza dell'intero pannello.
Gli scienziati stavano cercando un integratore naturale e nel corso di numerosi esperimenti e calcoli, hanno optato per la capsaicina, che soddisfaceva i loro requisiti di base.
Si è quindi deciso di aggiungere solo lo 0,1% del totale al metilammonio triioduro. Dopo aver eseguito ulteriori test, i pannelli solari in perovskite risultanti con questo additivo hanno mostrato i seguenti risultati.
Risulta che un tale additivo ha permesso di aumentare l'efficienza dei pannelli dall'iniziale 19,1% (senza impurità) al 21,88% con l'additivo. Inoltre è aumentata anche la stabilità del pannello, che dopo 800 ore di esposizione all'aria aperta ha mostrato un'efficienza superiore al 90% rispetto all'efficienza originaria.
Un attento esame del pannello drogato ha dimostrato che la capsaicina favorisce il trasferimento di carica riducendola densità dei difetti nel pannello e formando un'interfaccia significativamente migliore tra diversi semiconduttori strati.
Gli scienziati intendono anche studiare l'efficacia dell'additivo in altri tipi di pannelli di perovskite. Quindi il lavoro continua.
Gli scienziati hanno condiviso i risultati del lavoro già svolto sulle pagine della rivista Joule. Se ti è piaciuto il materiale, lo valutiamo e ci iscriviamo. Grazie per l'attenzione!