تحديات المواد البيروفيسكية

مواد البيروفسكايت هي هجن عضوية غير عضوية ذات بنية ABX₃، حيث A هو كاتيون أحادي التكافؤ (مثل ميثيل الأمونيوم أو السيزيوم)، وB هو معدن ثنائي التكافؤ (مثل الرصاص أو القصدير)، وX هو أنيون هاليد (مثل اليوديد أو البروميد). تتميز هذه المواد بمعامل امتصاص ضوء مرتفع ونقل شحن ممتاز، مما يجعلها مثالية للخلايا الشمسية عالية الكفاءة. ومع ذلك، فإن البيروفسكايت حساس للغاية للرطوبة والأكسجين والحرارة، مما يمكن أن يتسبب في تدهور المواد، وانخفاض الكفاءة، وتقليل عمر التشغيل.

للتغلب على هذه التحديات، يستخدم الباحثون عدة استراتيجيات تثبيت، بما في ذلك:
■ تحسين بنية بلورة البيروفكسايت
■ تعزيز مواد طبقة نقل الشحن (CTL)
■ تطبيق لاصقات تغليف متقدمة، تمنع الرطوبة والأكسجين مع توفير حماية ميكانيكية، مما يمدد بشكل كبير عمر خلايا الشمسية البيروفيسكية (PSCs).

• أداء حاجز فائق الارتفاع: يجب أن تتميز المواد اللاصقة بمعدل نقل بخار الماء (WVTR) ومعدل نقل الأكسجين (OTR) منخفض للغاية لتقليل اختراق الرطوبة والأكسجين.
• استقرار حراري فائق ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية: يجب أن تظل المادة اللاصقة مستقرة تحت درجات حرارة عالية وتعرض طويل للأشعة فوق البنفسجية، مما يمنع التحلل الضوئي الناتج عن الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية.
• التصاق ممتاز ومرونة: خاصةً بالنسبة للألواح الشمسية المرنة، تحتاج المادة اللاصقة إلى تحمل الإجهاد الميكانيكي لضمان أداء مستقر.

تكنولوجيا التغليف تدفع تسويق PSC

تكنولوجيا التغليف تلعب دورًا حيويًا ومركزيًا في استقرار وقابلية PSCs التجارية. على سبيل المثال، في خلايا التانديم من البيروفسكايت والسيليكون، لا توفر المواد اللاصقة السائلة عالية الجودة أداءً عاليًا للحواجز فحسب، بل تعزز أيضًا الالتصاق بين المواد، مما يعزز الاستقرار الهيكلي العام. علاوة على ذلك، يمكن أن يساعد اختيار المواد المناسبة للتغليف في تخفيف الضغط الميكانيكي على PSCs المرنة، مما يضمن إنتاجية مستقرة عبر سيناريوهات تطبيق مختلفة.

HAI LU JYA HE (HLJH) تعترف بالطلب المتزايد في الصناعة على المواد اللاصقة المقاومة للعوامل الجوية ذات الحواجز العالية لخلايا الطاقة الشمسية. تم تصميم حلولنا عالية الأداء لحواجز الرطوبة لتوفير قدرة استثنائية على إغلاق الرطوبة لخلايا البيروفكسايت الخاصة بك لمواجهة التآكل البيئي بفعالية، مما يشكل أساسًا حيويًا لتعزيز استقرار خلايا الطاقة الشمسية على المدى الطويل وتحقيق النجاح التجاري.

■ يمكن أن تصل خلايا البيروفسكايت ذات الوصلة الواحدة إلى كفاءة نظرية تبلغ 33%.
■ تجاوزت الهياكل المزدوجة التي تجمع بين البيروفسكايت والسيليكون بالفعل 30% كفاءة، مما يجعل خلايا البيروفسكايت تقنية رئيسية لتقدم سوق الطاقة الخضراء.

■ المتانة البيئية: تحسين أداء الحواجز لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل في الظروف الرطبة وذات درجات الحرارة العالية.
■ تصنيع قابل للتوسع: تطوير عمليات تغليف فعالة من حيث التكلفة للإنتاج الضخم.
■ بدائل خالية من الرصاص: تقليل استخدام الرصاص وإنشاء مواد لاصقة ومواد بيروفسكايت صديقة للبيئة.

باختصار، تعتبر لاصقات التغليف ضرورية لتحسين استقرار خلايا الطاقة الشمسية من نوع بيروفسكايت وتسريع عملية التسويق. مع الابتكار المستمر في المواد والعمليات، تسير خلايا الطاقة الشمسية من نوع بيروفسكايت على المسار الصحيح لتصبح حلاً للطاقة المتجددة منخفض التكلفة وعالي الكفاءة، مما يساهم بشكل كبير في الانتقال العالمي نحو الطاقة الخضراء.