İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü Lozan'daki (EPFL) bir grup bilim insanı, elektron taşıma katmanlarını ince bir kuantum noktaları katmanıyla değiştirerek, perovskit güneş pillerinin ölçeklenebilirliğini geliştirmek için bir adım attıklarını iddia ediyor.

Araştırmacılar, şimdiye kadar, perovskite güneş pillerinin seri üretime ölçeklendiğinde aşırı derecede kararsız olduğunu kanıtladı ve laboratuvarlarda elde edilen yüksek verimler, üretim hatlarına aktarıldığında kolayca yeniden üretilemediğini söyledi. Bu kısmen, hücre ışığı emdiğinde üretilen elektronların cihazın elektrotuna verimli bir şekilde aktarılmasını sağlayan hücrenin elektron taşıma katmanından kaynaklanmaktadır.

Geleneksel perovskite güneş pillerinde, elektron taşıma katmanı (ETL), düşük elektron hareketliliğine sahip ve ayrıca ultraviyole ışık altında negatif fotokatalitik olaylara duyarlı olan mezogözenekli titanyum dioksitten oluşur.

EPFL, ETL'yi poliakrilik asit ile stabilize edilmiş ince bir kalay(IV) oksit kuantum noktaları tabakasıyla değiştirdi. Bu, ışınımsal olmayan rekombinasyonu bastırırken hücrelerin ışık tutma kapasitesini geliştirdi.

İnce kuantum noktaları katmanıyla, daha yüksek verimlilikler daha büyük hücre formatlarına da aktarılabilir. Araştırmacılara göre 0,08cm2 alana sahip bir perovskite güneş pili üzerinde %25,7 ile rekor bir verimlilik elde ^ettiler . ^{Aynı zamanda, güneş pillerinin yüzeyi 1cm2} , ^20cm2 ve 64cm2'ye ^{yükseltildiğinde} %23.3, %21.7 ve %20.6 verimlilikle sonuçlanan yüksek operasyonel stabilite gösterildi .

Kuantum noktaları , yarı iletkenler gibi davranan ve aydınlatıldığında belirli dalga boylarında ışık yayan nanometre boyutunda parçacıklardır. Eşsiz optik özellikleri nedeniyle kuantum noktaları, fotovoltaikler de dahil olmak üzere çeşitli optik uygulamalarda kullanım için idealdir.

Kolloidal kuantum nokta güneş pilleri (QDSC'ler), yüksek dönüşüm verimliliği ve düşük maliyetli işleme potansiyelleri sayesinde PV araştırmacılarının son zamanlarda dikkatini çekti. Ancak, teknoloji hala laboratuvardan çıkmaktan çok uzak. Verimliliğin ötesinde , ticari üretimin düşünülebilmesi için yerine getirilmesi gereken bir dizi başka koşul vardır.