חוקרים משיגים שיא יציבות מודול שמש של Perovskite תחת מתח אור, חום ו-UV
Jan 15, 2026
צוות מחקר בינלאומי השיג שיא של יציבות מודול סולארי של פרוסקיט תחת מתח אור, חום ו-UV עם טכנולוגיית פסיבציה-מונעת בכימיה התואמת-תעשייתית. יש לציין, מודול הדגמה בגודל 48 סמ"ר שמר על כ-95% מהיעילות הראשונית שלו לאחר 5,000 שעות של השריית אור שמש אחת ונקודת חשמל מקסימלית (MPP).
"החידוש העיקרי בעבודה זו הוא הצגת אסטרטגיית הנדסה משותפת של גבישים עבור פרוסקיטים דו-מימדיים (2D) המבוססים על מולקולות ניטרליות, במקום קטיונים יוניים מגושמים רגילים", אמר המחבר המקביל Narges Yaghoobi Nia למגזין pv, והוסיף כי המחקר הוכיח שטריאזין ניטרלי{33מימד {3}. (BGA), יכולים לפעול כ"קופורמרים להרכבה לשלב קו-גבישי דו-מימדי של פרוסקיט סטוכיומטרי באמצעות אינטראקציות בין-מולקולריות במקום חילופי יונים".
החוקרים קבעו ש-BGA פסיב באופן סלקטיבי הן מקומות פנויים הלידים והן קטיוניים בסרטים דקים מרוכבים של פרוסקיט על ידי "יצירת אדדוקטים חזקים של לואיס וקשרים בין-מולקולריים", הפועלים כסוכן רב-תכליתי.
"סרטי פרוסקיט דו-ממדיים אלו המבוססים על BGA- חוסמים ביעילות נדידת יונים והוצאת גזים של קטיוני MA+ נדיפים תחת תאורת סביבה ממושכת", אמרו החוקרים, והוסיפו כי שלב הפרובסקיט הדו-ממדי היציב לא שינה את הסטוכיומטריה התלת-ממדית המקורית של פרוסקיט.
זה היה גם חדש להשתמש בממסים שאינם-קוטביים-תואמים לתעשייה כדי למנוע נזק לשכבת התלת-ממד, לדברי Yaghoobi Nia.
הדגמה של הסרטים המטופלים בתאים סולאריים אופטימליים של פרוסקיט הביאה לשמירת יעילות של למעלה מ-95% לאחר 5,000 שעות של השרייה באור שמש 1 ותנאי MPP. במבחני מאמץ תרמיים, למכשיר היעד הייתה שמירת יעילות של למעלה מ-91% לאחר 5,000 שעות ב-85 C ולמעלה מ-98% שמירת יעילות תחת 1,000 שעות של חשיפה רציפה ל-UV ומעקב MPP בתנאים אטמוספריים.
החוקרים ייצרו גם מודולים עם שטח פעיל של עד 48 ס"מ רבוע עם יעילות של 18.5% המרת הספק ורמות יציבות מעבר לדרישות המסחריות של IEC/ISOS. לתאים סולאריים בשטח קטן- הייתה יעילות של 23.4%.
"שיטת הנדסת הקריסטל המשותפת שלנו מראה שיפור ברור הן ביעילות והן ביציבות בהשוואה לתוצאות שפורסמו בעבר", ציינו החוקרים. "יחד, ההתקדמות הללו נותנת מענה ישיר לאחד החסמים העיקריים האחרונים למסחור פרוסקיטים: יציבות-לטווח ארוך של מודול בתנאי הפעלה מציאותיים", אמר יאהובי ניה.
באשר ליכולת הייצור, תהליך הנדסת הקריסטל המשותפת- תוכנן כדי להיות תואם לזרימות עבודה קיימות של ייצור פרוסקיט.
"מנקודת מבט של תהליך, זהו שלב שיקוע נוסף אחד על גבי שכבת פרוסקיט תלת-ממדית סטנדרטית," הסביר Yaghoobi Nia, והוסיף כי הוא אינו דורש סינתזה מורכבת, עיבוד{1} בטמפרטורה גבוהה, שלבי ואקום, או כלים עתירי הון- חדשים. "זה מוריד את המחסום להעברת טכנולוגיה לקווי ייצור PV קיימים", ציינה.
שכבת הגביש הדו-ממדית- נוצרת על ידי שקיעת תמיסה מממס לא-קוטבי, ולאחר מכן חישול תרמי מתון. "חשוב לציין, המורכבות היא כימית ולא טכנולוגית. החידוש טמון בעיצוב מולקולרי ובכימיה של ממשק פנים, לא בשלבי ייצור נוספים. זה הופך את הגישה לאטרקטיבית ביותר להגדלת-הגדלה ואימוץ תעשייתי", הדגישה יאגובי ניה.
המחקר הובל על ידי צוות מחברת Iritaly Trading Company ו-École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), אליהם הצטרפו חוקרים מאוניברסיטת רומא Tor Vergata, Institute of Structure of Matter, Argonne National Laboratory,-Greatcell Solar באיטליה.
החוקרים העריכו את העבודה עם BGA כמייצגת "תרכובת פורצת דרך למימוש שלבי פרוסקיט קו-נמוכי-ממדים ייחודיים של פרוסקיט תוך שימוש בממסים לא-קוטביים, המובילים להתקני פרוסקיט יעילים ויציבים ביותר."
הוא מפורט ב"-הנדסת גבישים משותפת של שלב פרוסקיט דו-מימדי עבור מודולים סולאריים פרוסקיט עם יעילות ויציבות משופרים", שפורסם ב-Nature Energy.
