Tim profesora Zhou Huanpinga sa Univerziteta u Pekingu objavio je dva revolucionarna naučna rada o perovskitnim solarnim ćelijama u časopisu Science u januaru 2025. godine. Ovi radovi donose značajna poboljšanja u stabilnosti i efikasnosti perovskitnih solarnih ćelija, rešavajući ključne probleme kristalizacije i dugoročne stabilnosti materijala.
Perovskitni materijali, posebno formamidijum olovna trijodidna (FAPbI₃) struktura, pokazuju izuzetna fotonaponska svojstva, nisku cenu i dobru toplotnu stabilnost. Međutim, njihova kristalizacija je složena, a materijal je termodinamički metastabilan na sobnoj temperaturi, što predstavlja prepreku za praktične primene.
Dosadašnje strategije poboljšanja stabilnosti uključivale su legiranje aditivima poput metilamonijum hidrohlorida i cezijumovih (Cs⁺) jona, ali su često ostavljale ostatke koji su nepovoljno uticali na stabilnost i električna svojstva ćelija. Kako bi prevazišao ove izazove, profesor Zhou i njegov tim razvili su inovativnu strategiju jodne dekalacije.
Novi pristup koristi snažnu interakciju između molekularnog joda (I₂) i jodidnih jona (I⁻) kako bi promenio hemijski put formiranja FAPbI₃, omogućavajući stabilniju kristalizaciju bez zaostalih aditiva. Tokom procesa žarenja, nestabilni I₂ se spontano uklanja, čime se osigurava čist i visokokvalitetan film bez nepoželjnih ostataka.
Nelegirani α-FAPbI₃ film proizveden ovom metodom pokazao je značajno poboljšanu uniformnost kristala i veću otpornost na termalne uticaje. Perovskitna solarna ćelija izrađena ovim pristupom dostigla je konverziju energije veću od 24% i zadržala 99% početne efikasnosti nakon više od 1.100 sati rada na 85°C pod osvetljenjem.
Ovi rezultati predstavljaju značajan korak napred u razvoju stabilnih i efikasnih perovskitnih solarnih ćelija, približavajući njihovu komercijalizaciju i široku primenu u energetskoj industriji.
