Forskare har hittat den exakta mekanism som får nya solceller att brytas ner i luft och banar väg för en lösning.
De största utmaningarna för solceller är dyr tillverkning och låg verkningsgrad. En ny typ av solceller, som är flexibla och billigare att tillverka än traditionella kiselsolceller, använder sig av ett ljusabsorberande material som kallas för blyhalogen perovskit. Perovskitsolceller bryts emellertid snabbt ner under naturliga förhållanden och deras prestanda försämras kraftigt på bara några dagar.
En grupp under ledning av forskare vid Imperial College London i Storbritannien har tidigare konstaterat att nedbrytningen beror på att det då ljus träffar solcellerna frigörs elektroner som reagerar med syret i luften och bildar så kallade superoxider, som angriper perovskitmaterialet.
Nu har samma grupp kommit fram till exakt hur superoxiderna blir till och hur de angriper perovskitmaterialet. Dessutom har de föreslagit möjliga lösningar.
Tillsammans med kemister vid University of Bath i Storbritannien upptäckte gruppen att bildandet av superoxider underlättas av defekter i perovskitmaterialets struktur i form av tomma utrymmen som normalt sett upptas av jodidmolekyler.
Att tillsätta extra jodid efter tillverkningen förbättrar enligt forskarna stabiliteten, men de menar att en mer permanent lösning skulle kunna vara att göra sig av med defekterna i samband med tillverkningen.
- Efter att ha identifierat jodiddefekternas roll i bildandet av superoxid kunde vi med framgång förbättra materialets stabilitet genom att fylla tomrummen med ytterligare jodidjoner. Detta öppnar upp för ett nytt sätt att optimera materialet för förbättrad stabilitet genom att styra defekternas typ och densitet, förklarar Nicholas Aristidou vid Imperial College London.
