Tấm quang điện mặt trời đầu tiên đạt tuổi thọ ​​30 năm

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học ở PU đã giải quyết vấn đề ổn định bằng cách bổ sung thêm một lớp phủ siêu mỏng giữa lớp perovskite hấp thụ ánh sáng và lớp mang điện tích. Lớp này chỉ dày vài nguyên tử, được làm bằng carbon disulfide, chì, iốt và clo, dùng để bảo vệ thiết bị không bị cháy, lão hóa. Nói cách khác, các nhà khoa học đã phát triển một lớp giới hạn siêu mỏng giữa hai thành phần quan trọng: lớp perovskite hấp thụ và lớp mang điện tích làm từ muối cupric và các chất khác.

Thiết kế tấm quang điện PV của ĐH Princeton đã chứng minh đạt tuổi thọ 30 năm. Nguồn: NAC

So với các thiết kế khác như bổ sung thêm các lớp 2D để kéo dài tuổi thọ của các tế bào quang năng perovskite, thì cải tiến mới của PU hiệu quả hơn. Theo ước tính của nhóm, tấm quang điện perovskite được làm bằng lớp phủ nói trên có thể kéo dài tới 30 năm hoạt động trong môi trường tự nhiên.

Qua thử nghiệm các lô sản phẩm đặt trong các phòng thí nghiệm, phơi ra ánh sáng có các mức nhiệt độ khác nhau, từ ngày hè nóng nực 35 độ C cho đến nhiệt độ cực đại 110 độ C. Phương pháp thử nghiệm mới này giúp đẩy nhanh quá trình lão hóa để ngoại suy và dự báo hiệu suất của thiết bị. Kết quả, thiết bị hoạt động trên 80% hiệu suất tối đa dưới ánh sáng liên tục trong ít nhất 5 năm ở nhiệt độ trung bình là 95 độ F (35 độ C).

Từ dữ liệu trên, các nhà khoa học đã tính toán được tuổi thọ của tấm quang điện dài 3 thập kỷ trong điều kiện môi trường tiêu chuẩn. Nhóm nghiên cứu cho hay, nghiên cứu trên không chỉ cung cấp một phương pháp mới để tạo ra tấm quang điện thế hệ mới bền hơn, mà kỹ thuật lão hóa gia tốc còn giúp các nhà khoa học kiểm tra độ bền của tất cả các loại tấm quang điện mặt trời.