Postavke privatnosti

HKUST scientists discover key microstructural factors to improve perovskite solar cells

The HKUST research team, led by prof. ZHOU Yuanyuan, identified the presence of concavity on the surfaces of crystalline grains of perovskite thin films, which significantly affects the efficiency and stability of solar cells. These discoveries open up new opportunities to improve the performance of solar cells through the chemical elimination of these concavities.

HKUST scientists discover key microstructural factors to improve perovskite solar cells
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Scientists from the School of Engineering at the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) have recently made a significant discovery in the field of perovskite solar cells. The research team, led by Prof. ZHOU Yuanyuan, identified the presence of concavities on the surfaces of crystal grains in perovskite thin films. These microstructural irregularities significantly affect the properties and reliability of solar cells, making them a key factor in their efficiency.

Perovskite solar cells, known for their outstanding power conversion efficiency (PCE), are already recognized as a potential replacement for traditional silicon solar cells. They offer several advantages, including lower production costs, sustainable manufacturing, and high adaptability in terms of transparency and color. Despite these advantages, the long-term stability of perovskite cells under various conditions remains a challenge for commercialization.

To address this issue, the HKUST research team focused on the microstructural aspects of the material. They found that concavities on the surfaces of crystal grains disrupt the structural continuity at the interface of perovskite films, limiting the efficiency and stability of the cells. By using the surfactant molecule potassium tridecafluorohexane-1-sulfonate, the team was able to eliminate these concavities, resulting in significant improvements in the performance of perovskite solar cells.

New method to improve efficiency
Through the application of the surfactant, the research team manipulated the evolution of stress and ion diffusion during the formation of perovskite films. This enabled improved energy retention efficiency during standardized thermal cycling, damp heat, and maximum power point tracking tests.

Prof. Zhou emphasized the importance of understanding the microstructure of perovskite materials to achieve maximum solar cell efficiency. "The structure and geometry of individual crystal grains are the source of performance for perovskite semiconductors and solar cells. By discovering the concavities on the grain surface, understanding their effects, and using chemical engineering to adjust their geometry, we are pioneering a new way of making perovskite solar cells with maximum efficiency and stability," said Prof. Zhou.

In addition to the discovery of concavities, the team used atomic force microscopy to closely examine the structural properties of perovskite films. Concavities are typically hidden microstructural factors that are often overlooked but have a significant impact on the performance of solar cells.

Zhang Yalan, a doctoral student in Prof. Zhou's research group, highlighted the importance of microstructure for perovskite solar cells and other optoelectronic devices. "Under Prof. Zhou's guidance, we have developed various new characterization methods and approaches to gather data to better understand the microstructure of perovskites," said Zhang.

Furthermore, the research team plans to continue developing and applying their findings to enhance the commercial viability of perovskite solar cells. The introduction of new techniques and improvements in the manufacturing process could lead to significant progress in this field, enabling wider use of perovskite cells across different industries.

Perovskite solar cells represent an extraordinary technology that could revolutionize the way we produce and use solar energy. With continuous research and improvements, the potential for this technology is immense, providing a more sustainable and efficient energy source for the future.

Source: Hong Kong University of Science and Technology

Znajdź nocleg w pobliżu

Czas utworzenia: 21 lipca, 2024

Redakcja nauki i technologii

Nasza Redakcja Nauki i Technologii powstała z wieloletniej pasji do badania, interpretowania i przybliżania złożonych tematów zwykłym czytelnikom. Piszą u nas pracownicy i wolontariusze, którzy od dziesięcioleci śledzą rozwój nauki i innowacji technologicznych – od odkryć laboratoryjnych po rozwiązania zmieniające codzienne życie. Choć piszemy w liczbie mnogiej, za każdym tekstem stoi prawdziwa osoba z dużym doświadczeniem redakcyjnym i dziennikarskim oraz głębokim szacunkiem dla faktów i informacji możliwych do zweryfikowania.

Nasza redakcja opiera swoją pracę na przekonaniu, że nauka jest najsilniejsza wtedy, gdy jest dostępna dla wszystkich. Dlatego dążymy do jasności, precyzji i zrozumiałości, unikając uproszczeń, które mogłyby obniżyć jakość treści. Często spędzamy godziny, analizując badania, dokumenty techniczne i źródła specjalistyczne, aby każdy temat przedstawić w sposób ciekawy, a nie obciążający. W każdym tekście staramy się łączyć wiedzę naukową z codziennym życiem, pokazując, jak idee z ośrodków badawczych, uniwersytetów i laboratoriów technologicznych kształtują świat wokół nas.

Wieloletnie doświadczenie dziennikarskie pozwala nam rozpoznać to, co dla czytelnika naprawdę ważne – niezależnie od tego, czy chodzi o postępy w sztucznej inteligencji, odkrycia medyczne, rozwiązania energetyczne, misje kosmiczne czy urządzenia, które trafiają do naszego życia codziennego, zanim zdążymy pomyśleć o ich możliwościach. Nasze spojrzenie na technologię nie jest wyłącznie techniczne; interesują nas także ludzkie historie stojące za wielkimi osiągnięciami – badacze, którzy latami dopracowują projekty, inżynierowie zamieniający idee w działające systemy oraz wizjonerzy przesuwający granice możliwości.

W naszej pracy kieruje nami również poczucie odpowiedzialności. Chcemy, by czytelnik mógł zaufać informacjom, które podajemy, dlatego sprawdzamy źródła, porównujemy dane i nie spieszymy się z publikacją, jeśli coś nie jest całkowicie jasne. Zaufanie buduje się wolniej niż pisze wiadomość, ale wierzymy, że tylko taki dziennikarski wysiłek ma trwałą wartość.

Dla nas technologia to coś więcej niż urządzenia, a nauka to coś więcej niż teoria. To dziedziny, które napędzają postęp, kształtują społeczeństwo i otwierają nowe możliwości dla wszystkich, którzy chcą zrozumieć, jak działa świat dziś i dokąd zmierza jutro. Dlatego podchodzimy do każdego tematu z powagą, ale i z ciekawością – bo to właśnie ciekawość otwiera drzwi najlepszym tekstom.

Naszą misją jest przybliżanie czytelnikom świata, który zmienia się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, w przekonaniu, że rzetelne dziennikarstwo może być mostem między ekspertami, innowatorami i wszystkimi, którzy chcą zrozumieć, co dzieje się za nagłówkami. W tym widzimy nasze właściwe zadanie: przekształcać to, co złożone, w zrozumiałe, to, co odległe, w bliskie, a to, co nieznane, w inspirujące.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.