Tình hình nghiên cứu pin mặt trời perovskite trên thế giới

Một phần của tài liệu Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu chế tạo và khảo sát đặc trưng của vật liệu Perovskite vô cơ – hữu cơ ứng dụng cho linh kiện pin mặt trời lai (Trang 56 - 57)

Xét đến thời điểm bắt đầu nghiên cứu của đề tài luận án này (năm 2014) cũng là thời kỳ bùng nổ các nghiên cứu về pin mặt trời perovskite vô cơ-hữu cơ trên thế giới. Dưới đây chúng tôi liệt kê một số nhóm nghiên cứu hàng đầu trên thế giới trong lĩnh vực pin thế hệ mới, cũng là những nhóm đã có các công bố sớm nhất về pin mặt trời perovskite vô cơ-hữu cơ như: nhóm của GS.Michael Grätzel Phòng thí nghiệm của Quang tử và bề mặt tiếp xúc (EPFL), Khoa Hóa và Công nghệ Hóa học, Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, Lausanne, Thụy Sĩ là nhóm nghiên cứu tiên phong trong lĩnh vực pin mặt trời thế hệ mới. Cùng với công trình nghiên cứu linh kiện pin mặt trời perovskite CH3NH3PbI3 đạt hiệu suất lên tới 15% trên tạp chí Nature vào tháng 7/2013 nhóm này đã đặt dấu ấn đầu tiên cho dòng pin perovskite vô cơ-hữu cơ trên bản đồ hiệu suất các loại pin mặt trời [15]. Nhóm của GS. Henry J. Snaith ở phòng thí nghiệm Clarendon, Đại học Oxford, Anh tập trung nghiên cứu sự hình thành tinh thể cấu trúc perovskite lai hữu cơ - vô cơ ở nhiệt độ thấp, cơ chế và cách khắc phục hiện tượng dị thường của dòng I-V, cải thiện hiệu suất và độ bền của linh kiện [22] [24]. Nhóm nghiên cứu này cũng là tiền thân của công ty Oxford PV, Anh – công ty start-up cho dự án sản xuất thương mại hóa pin mặt trời perovskite hàng đầu hiện nay. Nhóm của GS. Sang Il Seok ở viện nghiên cứu KRICT, Hàn Quốc là nhóm hiện đang giữ kỷ lục chế tạo được pin perovskite vô cơ-hữu cơ có hiệu suất cao nhất được công nhận là 25,2% [104]. Nhóm của GS. Hongwei Han, Trung Quốc dẫn đầu về công nghệ chế tạo pin perovskite vô cơ-hữu cơ có khả năng thương mại hóa cao với cấu tạo đơn giản không cần lớp truyền lỗ trống HTM bằng phương pháp phủ đi từ dung dịch đạt hiệu suất cao nhất 12,8% với diện tích hoạt động của tế bào linh kiện 10 x 10 cm2, độ bền đạt trên 1000 giờ [96] [57].

Mặc dù pin mặt trời perovskite vô cơ-hữu cơ có hiệu suất cao đã được ghi nhận tuy nhiên hầu hết các linh kiện đạt hiệu suất cao mới chỉ có diện tích hoạt động rất nhỏ (chỉ khoảng <1cm2) và được chế tạo trong phòng sạch có kiểm soát về độ ẩm, khí trơ [105]. Khi thực hiện chế tạo trong điều kiện phòng, với độ ẩm tương đối

cao (trên 70%) thì hiệu suất pin giảm đi nhanh chóng. Hiện còn rất nhiều vấn đề cần phải nghiên cứu trên nền vật liệu này chẳng hạn như ảnh hưởng của môi trường độ ẩm, nhiệt độ, thành phần tiền chất, phụ gia và phương pháp chế tạo đến sự hình thành vật liệu, độ bền, độ lặp lại của linh kiện, khả năng tăng diện tích hoạt động của tế bào quang điện mà vẫn giữ được hiệu suất cao, độc tính của chì [102] [41].

Một phần của tài liệu Luận án Tiến sĩ Nghiên cứu chế tạo và khảo sát đặc trưng của vật liệu Perovskite vô cơ – hữu cơ ứng dụng cho linh kiện pin mặt trời lai (Trang 56 - 57)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(149 trang)