שינוי קטן בכימיה של תהליך הייצור עשוי לעזור לחומר מבטיח לאנרגיה סולארית. צוות חוקרים מאוניברסיטאות קליפורניה בסן דייגו, פרינסטון וסונגקיונקוואן בדרום קוריאה פיתח שיטה לגידול גבישי פרובסקיט גדולים ומסודרים יותר, עם פחות פגמים.
המחקר פורסם ב־8 באוקטובר בכתב העת Science. פרינסטון הציגה את התוצאות ב־13 באוקטובר, לאחר דיווח מפורט של UC San Diego.
נוזל שמופיע בזמן הנכון
פרובסקיטים הם משפחת חומרים שאפשר להכין מתמיסה ולפרוש כשכבה דקה הקולטת אור. הקושי הוא שהשכבה מורכבת מגבישים רבים, ובמפגשים ביניהם עלולים להיווצר פגמים הפוגעים בביצועים.
החוקרים הוסיפו שני מלחים — אבץ ברומידי ומתילאמוניום כלוריד. בחימום הם יוצרים תערובת שניתכת בטמפרטורה נמוכה יחסית. הנוזל הזמני מאפשר לגבישים להתארגן מחדש; בהמשך אחד המרכיבים מתאדה, ואבץ שנותר באזורי המפגש מסייע לצמצם פגמים אלקטרוניים.
מה הודגם במעבדה?
לפי UC San Diego, תאי השמש שמרו על רוב יעילותם לאחר שמונה שבועות של פעולה רציפה תחת אור שמש מדומה. זהו מבחן מעבדתי מועיל, אך הוא עדיין אינו מוכיח עמידות של פאנלים מסחריים לאורך שנים על גג.
בפרינסטון דיווחו גם על הארכה של משך החיים של נושאי המטען בחומר. זהו נתון על התנהגות החומר לאחר בליעת אור, ולא הכפלה מקבילה בכמות החשמל שפאנל מפיק.
העניין בשיטה הוא האפשרות לשפר את חומר הבסיס כבר בזמן ייצורו. פרובסקיט יכול להשתלב גם בשכבה מעל תא סיליקון, אך הדרך מהדגמה כזו למוצר רחב־היקף עדיין מחייבת בדיקת ייצור ועמידות. כעת הצוות בוחן תערובות נוספות כדי להבין עד כמה אפשר להכליל את התהליך.
