Onderzoekers in Singapore hebben een minder milieubelastende manier gevonden om perovskiet-zonnecellen in een laboratorium te produceren, waardoor het eerder gebruikte lood niet meer nodig is. Wetenschappers van de Nanyang Technological University in Singapore (NTU Singapore) hebben de traditionele afdeklaag op een perovskiet-zonnecel - die had geresulteerd in de productie van giftig lood - met een op zink gebaseerde afdeklaag. De tests resulteerden in een perovskietcel van 2,5 cm in het vierkant, afgedekt met een zinkverbinding, waarvan het onderzoek aantoonde dat deze effectief was afgedicht en dat de perovskiet onaangetast was. door de samengestelde laag. De onderzoekers, geleid door professor Sum Tze Chien en professor Lam Yeng Ming, zeiden dat dit een stap is om perovskiet-zonnecellen zowel milieuvriendelijker als haalbaarder op industriële schaal te produceren. “Een van de grootste nadelen van het gebruik van perovskiet-zonnecellen is hun impact op het milieu. Door het gebruik van zink en andere niet-giftige metalen in de afdeklaag mogelijk te maken, lost onze innovatie mogelijk een groot obstakel op dat het wijdverbreide gebruik van perovskiet-zonnecellen verhindert”, zegt Dr. Ye Senyun, research fellow van NTU's School of Physical and Mathematical Sciences. De onderzoekers zeiden ook dat deze zinkinnovatie de deur opende naar andere materialen en verbindingen die zouden kunnen worden ontwikkeld om de prestaties van perovskietcellen te verbeteren. Ondanks hun recordefficiëntieniveaus en prestaties moeten perovskietcellen nog op grote schaal worden vervaardigd vanwege hun onduurzame afbraakniveaus bij blootstelling aan zuurstof, vocht en licht. Deze afbraak heeft de onderzoekers ook tot hun bezorgdheid geleid dat lood uit een beschadigde cel zou kunnen ontsnappen - zij het in zeer kleine hoeveelheden - en de omgeving zou kunnen vervuilen. Tests en bijbehorende efficiëntieresultaten voor perovskieten komen uit laboratoria over de hele wereld; onderzoekers van de Australian National University plaatsten eerder deze maand een efficiëntiescore van 30,3% voor een silicium-perovskiet tandemcel, en het wereldrecord voor perovskietefficiëntie is momenteel in handen van Helmhotz-Zentrum Berlin, een onderzoeksinstituut dat een efficiëntie van 32,5% claimde op een Vierkante cel van 1 cm. Halve voorloper versus volledige voorloper. De 'traditionele' methode voor het produceren van een perovskiet-celafdeklaag maakt gebruik van een half-precursor (HP) methode. Eén chemische voorloper wordt op de perovskietlaag aangebracht om deel uit te maken van de beschermkap, terwijl de andere wordt gevormd door een reactie tussen de eerste voorloper en het perovskiet, waarbij loodionen vanuit de perovskietlaag omhoog worden getrokken om een op lood gebaseerde afdeklaag te vormen De wetenschappers van NTU Singapore bedachten een full-precursor (FP)-methode, waarbij de afdeklaag wordt vervaardigd met chemicaliën die direct met elkaar reageren en vervolgens wordt aangebracht op de perovskietlaag. Een op zink gebaseerde verbinding wordt gemaakt met zinkhalogenidezouten en PEAI, opgelost in een oplosmiddel genaamd acetonitril, en vervolgens aangebracht op een snel ronddraaiende perovskietlaag. De lagen worden vervolgens verwarmd om ze af te dichten en de perovskiet en afdeklaag aan elkaar te binden. Dit vermijdt het gebruik van giftig lood door de noodzaak weg te nemen om het chemisch uit het perovskiet te extraheren. Kijk voor meer informatie op onze website.