Perovskiet-zonnecellen worden beschouwd als een belangrijke richting voor toekomstige fotovoltaïsche technologie vanwege hun hoge efficiëntie, lage kosten en lichtgewichteigenschappen. Er is echter een belangrijk probleem met dit type batterij: slechte stabiliteit en problemen bij langdurig gebruik. Op 7 maart heeft een onderzoek van de East China University of Science and Technology dit probleem met succes opgelost, en de relevante resultaten zijn gepubliceerd in het internationale toptijdschrift "Science".
Naar verluidt heeft het wetenschappelijk onderzoeksteam met succes een sleutelmethode gevonden om de levensduur van perovskietzonnecellen te verlengen. Deze oplossing voor het ‘korte leven’-probleem heeft de mensheid een grote stap dichter bij het gebruik van goedkopere, dunnere zonnepanelen gebracht.
Perovskiet-zonnecellen worden het "licht van de toekomst" genoemd. Ze kunnen niet alleen elektriciteit opwekken zoals traditionele siliciumcellen, maar kunnen ook in flinterdunne en buigbare vormen worden gemaakt en zelfs aan kleding of ramen worden bevestigd. Maar door de jaren heen heeft dit soort batterij een fatale zwakte gehad: hij zal na een korte tijd in de zon "verouderen" en de levensduur ervan is veel korter dan de werkelijke toepassingsvereisten.
Het onderzoeksteam heeft dit ‘kortstondige’ mysterie opgelost. Uit onderzoek is gebleken dat perovskietmaterialen herhaaldelijk zullen uitzetten en samentrekken als een ballon wanneer ze worden blootgesteld aan zonlicht, en na verloop van tijd zullen scheuren als gevolg van "inwendige verwondingen". Dit materiaal zal met meer dan 1% uitzetten als het wordt blootgesteld aan licht, en de interne kristallen zullen elkaar samenknijpen om een vernietigende kracht te produceren, net zoals herhaaldelijk gevouwen papier uiteindelijk zal breken.
Onderzoekers hebben een slimme truc bedacht: het dragen van "kogelvrije vesten" op materialen. Ze gebruikten grafeen, een van de hardste materialen ter wereld, en een speciaal transparant plastic om een ultradunne beschermlaag te creëren die slechts een tienduizendste van een mensenhaar bedraagt. Experimenten bewijzen dat
Na rigoureuze tests hebben zonnecellen uitgerust met deze beschermende laag een nieuw record gevestigd: onder sterk licht en hoge temperaturen die dagelijks gebruik simuleren,
Deze doorbraak biedt niet alleen een oplossing, maar ondermijnt ook het begrip van de wetenschappelijke gemeenschap. In de afgelopen tien jaar zijn wetenschappers over de hele wereld voornamelijk begonnen met het verbeteren van materiële formules, en het team van de East China University of Science and Technology ontdekte voor het eerst de verborgen moordenaar van ‘fysieke schade’, wat een nieuwe richting opende voor vervolgonderzoek. Relevante experts zeiden dat dit werk het technische pad om de stabiliteit te verbeteren opnieuw definieerde.
Het onderzoeksteam onthulde dat de technologie in samenwerking met bedrijven is begonnen met testen. Eenmaal in massa geproduceerd, zal het revolutionaire veranderingen met zich meebrengen: energieopwekkend glas op de buitenmuren van gebouwen, opvouwbare oplaaddekens voor buiten en zelfs zonnefilms voor het opladen van mobiele telefoons kunnen werkelijkheid worden. Er wordt geschat dat de productiekosten van perovskietcellen slechts 1/3 bedragen van die van siliciumcellen, en er is nog steeds ruimte voor verbetering in de efficiëntie van de energieopwekking.
Met de doorbraak van het stabiliteitsknelpunt dringt deze ‘toekomstige technologie in het laboratorium’ steeds sneller door naar duizenden huishoudens, waardoor een ‘Chinese oplossing’ wordt geboden voor de mondiale transformatie van groene energie.