Một loại pin mặt trời mới xuất hiện gần đây được chế tạo từ perovskite - một loại khoáng chất kết tinh. Pin mặt trời perovskite sản xuất với giá thành thấp và trong thập kỷ qua, hiệu suất của pin đã tăng từ mức 3,8% lên đến 25,5%.
Nhưng pin mặt trời perovskite chưa thể thương mại hóa do quá trình phân hủy vật liệu nhanh chóng.
GS Wallace CH Choy từ Đại học Hồng Kông cho biết: “Hiệu suất chuyển đổi năng lượng của pin mặt trời perovskite khá cao, tương đương với pin mặt trời silicon đơn tinh thể, nhưng cần tăng cường tính ổn định vật liệu cho hoạt động lâu dài. Tuổi thọ của pin mặt trời perovskite chỉ khoảng vài nghìn giờ, còn xa vòng đời sử dụng 20 năm để thương mại hóa.
GS Choy và các đồng nghiệp đang nghiên cứu những giải pháp làm tăng độ ổn định của pin mặt trời perovskite, sử dụng những chất phụ gia như các ion kim loại hoặc hợp chất hóa học khác trong một quy trình được gọi là doping (sử dụng chất kích thích để đạt hiệu suất cao).
Các nhà khoa học cho biết đã tích hợp một hợp chất hóa học có tên là 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate (viết tắt là DMAEMA) vào cấu trúc perovskite. DMAEMA thường được thêm vào các polymer nhằm thay đổi tính chất hóa học và lý học như khả năng hòa tan trong nước. Vật chất cũng được sử dụng trong các vật liệu như sơn, chất kết dính, nhựa và thậm chí cả keo xịt tóc.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy, bổ sung DMAEMA làm giảm những khuyết tật trong pin mặt trời perovskite, nâng cao độ ổn định và kéo dài tuổi thọ của pin. Các tế bào pin, tăng cường DMAEMA cũng cho hiệu quả cao hơn.
Bổ sung một monomer mới DMAEMA cho màng perovskite khiến cả độ tinh thể và sự đồng nhất về thành phần của lớp màng đều hoàn thiện hơn.
Ngoài ứng dụng cho pin mặt trời, phương pháp này có thể được sử dụng trong chế tạo những thiết bị quang điện tử khác (phát sáng hoặc phát hiện ánh sáng).
GS Choy và đồng nghiệp tiếp tục nghiên cứu pin mặt trời perovskite đảo ngược, tìm kiếm những giải pháp nâng cao tính ổn định và hiệu suất của pin mặt trời perovskite nhằm đáp ứng các yêu cầu trong sản xuất thương mại cũng như những phương pháp chế tạo pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao với giá thành thấp.
