વૈજ્ઞાનિકોના યુએસ-કેનેડિયન જૂથે પેરોવસ્કાઈટ સોલર સેલમાં સપાટીના નિષ્ક્રિયતાને સુધારવા માટે લેવિસ બેઝ પરમાણુઓનો ઉપયોગ કર્યો છે.ટીમે ઉચ્ચ ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ અને નોંધપાત્ર સ્થિરતા સ્તર સાથે ઉપકરણનું ઉત્પાદન કર્યું.
યુએસ-કેનેડિયન રિસર્ચ ટીમે ઇન્વર્ટેડ પેરોવસ્કાઇટ બનાવ્યું છેસોલર સેલસપાટીના નિષ્ક્રિયકરણ માટે લેવિસ આધાર પરમાણુઓનો ઉપયોગ કરીને.પેરોવસ્કાઇટ સ્તરમાં સપાટીની ખામીઓને નિષ્ક્રિય કરવા માટે સામાન્ય રીતે પેરોવસ્કાઇટ સોલર સંશોધનમાં લેવિસ પાયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.આની ઊર્જા સ્તરની ગોઠવણી, ઇન્ટરફેસિયલ રિકોમ્બિનેશન ગતિશાસ્ત્ર, હિસ્ટેરેસીસ વર્તન અને ઓપરેશનલ સ્થિરતા પર સકારાત્મક અસરો છે.
"લેવિસ મૂળભૂતતા, જે ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી માટે વિપરિત પ્રમાણસર છે, તે બંધનકર્તા ઊર્જા અને ઇન્ટરફેસ અને અનાજની સીમાઓનું સ્થિરીકરણ નક્કી કરે તેવી અપેક્ષા છે," વૈજ્ઞાનિકોએ જણાવ્યું હતું કે, કોષ સ્તરો વચ્ચે મજબૂત બંધન બનાવવા માટે પરમાણુઓ અત્યંત કાર્યક્ષમ સાબિત થયા છે. ઇન્ટરફેસ સ્તર."બે ઇલેક્ટ્રોન-દાન કરતા અણુઓ સાથેનો લેવિસ આધાર પરમાણુ સંભવિતપણે ઇન્ટરફેસ અને જમીનની સીમાઓને બાંધી શકે છે અને પુલ કરી શકે છે, જે પેરોવસ્કાઇટ સોલર કોશિકાઓની સંલગ્નતાને વધારવા અને યાંત્રિક કઠિનતાને મજબૂત કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે."
વિજ્ઞાનીઓએ કોષના શોષક સ્તરમાં ઉપયોગ માટે સૌથી વધુ આશાસ્પદ હલાઇડ પેરોવસ્કાઇટ્સ - FAPbI3 તરીકે ઓળખાતું ફોર્મમિડીનિયમ લીડ આયોડાઇડ - નિષ્ક્રિય કરવા માટે 1,3-bis(diphenylphosphino) પ્રોપેન (DPPP) તરીકે ઓળખાતા ડિફોસ્ફાઇન લુઇસ બેઝ પરમાણુનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
તેઓએ પેરોવસ્કાઈટ સ્તરને નિકલ(II) ઓક્સાઇડ (NiOx)થી બનેલા DPPP-ડોપ્ડ હોલ ટ્રાન્સપોર્ટ લેયર (HTL) પર જમા કરાવ્યું.તેઓએ અવલોકન કર્યું કે કેટલાક DPPP પરમાણુઓ પેરોવસ્કાઈટ/નિઓક્સ ઈન્ટરફેસ અને પેરોવસ્કાઈટ સપાટીના પ્રદેશો બંને પર ફરીથી ઓગળેલા અને અલગ થઈ ગયા છે અને પેરોવસ્કાઈટ ફિલ્મની સ્ફટિકીયતામાં સુધારો થયો છે.તેઓએ જણાવ્યું હતું કે આ પગલાથી વધારો થયો છેયાંત્રિકપેરોવસ્કાઇટ/નીઓક્સ ઇન્ટરફેસની કઠિનતા.
સંશોધકોએ કાચ અને ટીન ઓક્સાઇડ (FTO) ના બનેલા સબસ્ટ્રેટ સાથે કોષનું નિર્માણ કર્યું, NiOx પર આધારિત HTL,મિથાઈલ-અવેજી કાર્બાઝોલ(Me-4PACz) હોલ-ટ્રાન્સપોર્ટ લેયર તરીકે, પેરોવસ્કાઈટ લેયર, ફેનિથિલેમોનિયમ આયોડાઈડ (PEAI) નું પાતળું પડ, બકમિન્સ્ટરફુલ્લેરીન (C60) નું બનેલું ઈલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સપોર્ટ લેયર, ટીન(IV) ઓક્સાઇડ (SnO2) બફર લેયર, અને ચાંદીનો બનેલો ધાતુનો સંપર્ક (એજી).
ટીમે ડીપીપીપી-ડોપ્ડ સોલાર સેલના પ્રદર્શનની તુલના સંદર્ભ ઉપકરણ સાથે કરી જે સારવારમાંથી પસાર થઈ ન હતી.ડોપ્ડ કોષે 24.5% ની પાવર કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતા, 1.16 V નું ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ અને 82% નું ફિલ ફેક્ટર પ્રાપ્ત કર્યું.અનડોપ કરેલ ઉપકરણ 22.6% ની કાર્યક્ષમતા, 1.11 V નું ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ અને 79% નું ફિલ ફેક્ટર સુધી પહોંચ્યું.
"ફિલ ફેક્ટર અને ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજ પરના સુધારાએ DPPP ટ્રીટમેન્ટ પછી NiOx/perovskite ફ્રન્ટ ઈન્ટરફેસ પર ખામી ઘનતામાં ઘટાડોની પુષ્ટિ કરી છે," વૈજ્ઞાનિકોએ જણાવ્યું હતું.
સંશોધકોએ 1.05 સેમી 2 ના સક્રિય ક્ષેત્ર સાથે ડોપેડ સેલ પણ બનાવ્યો જેણે પાવર કન્વર્ઝન હાંસલ કર્યું23.9% સુધીની કાર્યક્ષમતાઅને 1,500 કલાક પછી કોઈ અધોગતિ દર્શાવી નથી.
સંશોધક ચોંગવેન લીએ જણાવ્યું હતું કે, "DPPP સાથે, આજુબાજુની પરિસ્થિતિઓમાં - એટલે કે કોઈ વધારાની ગરમી નથી - સેલની એકંદર પાવર કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતા લગભગ 3,500 કલાક સુધી ઊંચી રહી હતી.""પેરોવસ્કાઇટ સૌર કોષો કે જેઓ અગાઉ સાહિત્યમાં પ્રકાશિત થયા છે તે 1,500 થી 2,000 કલાક પછી તેમની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો જોવાનું વલણ ધરાવે છે, તેથી આ એક મોટો સુધારો છે."
જૂથ, જેણે તાજેતરમાં DPPP ટેકનિક માટે પેટન્ટ માટે અરજી કરી હતી, તેણે સેલ ટેકને "લેવિસ બેઝ મોલેક્યુલ્સની તર્કસંગત ડિઝાઇનમાં રજૂ કરી હતી.સ્થિર અને કાર્યક્ષમ ઇન્વર્ટેડ પેરોવસ્કાઇટ સૌર કોષો," જે તાજેતરમાં વિજ્ઞાનમાં પ્રકાશિત થયું હતું.આ ટીમમાં કેનેડાની યુનિવર્સિટી ઓફ ટોરોન્ટોના શિક્ષણવિદો તેમજ યુનિવર્સિટી ઓફ ટોલેડો, યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટન અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોનો સમાવેશ થાય છે.
પોસ્ટ સમય: ફેબ્રુઆરી-27-2023