Forskere oppnår rekord Perovskite-solmodulstabilitet under lys, varme og UV-stress
Jan 15, 2026
Et internasjonalt forskerteam har oppnådd rekordstabilitet av perovskittsolmoduler under lys, varme og UV-stress med en kjemidrevet-passiveringsteknologi som er industri-kompatibel. Spesielt beholdt en 48 cm2 demonstrasjonsmodul rundt 95 % av sin opprinnelige effektivitet etter 5000 timer med 1-sols lysblødning og maksimalt strømpunkt (MPP).
"Nøkkelnyheten i dette arbeidet er introduksjonen av en ko-teknologisk strategi for to-dimensjonale (2D) perovskitter basert på nøytrale molekyler, i stedet for konvensjonelle ioniske, voluminøse kationer," sa den korresponderende forfatteren Narges Yaghoobi Nia til pv magazine, og la til at studien viste at nøytralt triazin, kjent som molekyl{3nguaes}}bas (BGA), kan fungere som "koformere for å sette sammen til en støkiometrisk 2D perovskitt-ko--krystallfase gjennom intermolekylære interaksjoner i stedet for ionebytting."
Forskerne slo fast at BGA selektivt passiviserte både halogenid og kationiske ledige stillinger i perovskitt-kompositt-tynne filmer ved å "danne sterke Lewis-addukter og intermolekylære bindinger," som fungerer som et multifunksjonelt middel.
"Disse BGA-baserte 2D perovskittfilmene blokkerer effektivt ionemigrering og utgassing av flyktige MA+-kationer under langvarig omgivelsesbelysning," sa forskerne og la til at den stabile 2D-perovskittfasen ikke endret den opprinnelige 3D-perovskittstøkiometrien.
Det var også nytt å bruke ikke-polare, industri-kompatible løsemidler for å unngå skade på 3D-laget, ifølge Yaghoobi Nia.
En demonstrasjon av de behandlede filmene i optimaliserte perovskitt-solceller resulterte i over 95 % effektivitetsbevaring etter 5000 timer med 1-sols lys bløtlegging og MPP-forhold. Under termiske stresstester hadde målenheten over 91 % effektivitetsbevaring etter 5000 timer ved 85 C og over 98 % effektivitetsbevaring under 1000 timer kontinuerlig UV-eksponering og MPP-sporing ved atmosfæriske forhold.
Forskerne produserte også moduler med opptil 48 cm² aktivt område som hadde 18,5 % effektkonverteringseffektivitet og stabilitetsnivåer utover IEC/ISOS kommersielle krav. Små-solceller hadde en effektivitet på 23,4 %.
"Vår ko-teknologisk metode viser en klar forbedring i både effektivitet og stabilitet sammenlignet med tidligere publiserte resultater," bemerket forskerne. "Sammen adresserer disse fremskrittene direkte en av de siste store barrierene for perovskitt-kommersialisering: langsiktig-modulstabilitet under realistiske driftsforhold," sa Yaghoobi Nia.
Når det gjelder produksjonsevne, ble ko-konstruksjonsprosessen designet for å være kompatibel med eksisterende arbeidsflyter for perovskitt-produksjon.
"Fra et prosessperspektiv er det et enkelt ekstra avsetningstrinn på toppen av et standard 3D perovskittlag," forklarte Yaghoobi Nia, og la til at det ikke krever kompleks syntese, høy-temperaturbehandling, vakuumtrinn eller nye-kapitalintensive verktøy. "Dette senker barrieren for teknologioverføring til eksisterende PV-produksjonslinjer," bemerket hun.
2D ko-sjiktet dannes ved løsningsavsetning fra et ikke-polart løsningsmiddel, etterfulgt av mild termisk utglødning. "Det er viktig at kompleksiteten er kjemisk snarere enn teknologisk. Innovasjonen ligger i molekylær design og grensesnittkjemi, ikke i ekstra produksjonstrinn. Dette gjør tilnærmingen svært attraktiv for oppskalering og industriell bruk," understreket Yaghoobi Nia
Forskningen ble ledet av et team fra Iritaly Trading Company og École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), sammen med forskere fra University of Rome Tor Vergata, Institute of Structure of Matter, Argonne National Laboratory, Italia-baserte Greatcell Solar.
Forskerne vurderte arbeidet med BGA som en "banebrytende forbindelse for å realisere unike ko-lave-dimensjonale perovskittfaser ved bruk av ikke-polare løsningsmidler, noe som fører til svært effektive og stabile perovskittenheter."
Det er detaljert i «Ko-konstruksjon av en to-dimensjonal perovskittfase for perovskittsolarmoduler med forbedret effektivitet og stabilitet», publisert i Nature Energy.
