นาซาได้ทำการทดสอบเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์รูปแบบใหม่

เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite (PSC) สามารถสร้างขึ้นด้วยวัสดุต้นทุนต่ำ มีประสิทธิภาพสูง เหนือกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนแบบดั้งเดิม และมีศักยภาพในการปฏิวัติพลังงานหมุนเวียน อย่างไรก็ตาม ข้อเสียประการหนึ่งในปัจจุบันที่ทำให้ไม่สามารถใช้งานอย่างแพร่หลายได้คือการขาดความเสถียรในการปฏิบัติงาน ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์จาก EPFL และมหาวิทยาลัย Sungkyunkwan ในเกาหลีได้ค้นพบวิธีปรับปรุงความเสถียรของ PSC นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่การย่อยสลายของฟิล์มบางของเพอรอฟสไกต์ ซึ่งอาจได้รับความเสียหายจากการสัมผัสกับความชื้น ความร้อน และแสง การศึกษาดำเนินการโดยกลุ่มของศาสตราจารย์ Michael Grätzel (EPFL) และ Nam-Gyu Park (มหาวิทยาลัย Sungkyunkwan) และตีพิมพ์ในวารสารScience นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาถึงสองด้านของผลึกที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งเป็นคำที่หมายถึงพื้นผิวที่เรียบของคริสตัล ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการจัดเรียงตัวของอะตอมโดยเฉพาะ การจัดเรียงอะตอมบนด้านเหล่านี้อาจส่งผลต่อคุณสมบัติและพฤติกรรมของคริสตัล เช่น ความเสถียรและความเสถียรของมัน การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก เช่น ความชื้นหรือความร้อน นักวิจัยได้ศึกษาด้าน (100) และ (111) โซลาร์เซลล์ ของผลึกเพอรอฟสไกต์ เหลี่ยมด้าน (100) คือระนาบที่ตั้งฉากกับแกน c ของคริสตัลโดยอะตอมของมันจัดเรียงในรูปแบบซ้ำกันในรูปของตารางสี่เหลี่ยม ในด้าน (111) อะตอมถูกจัดเรียงในตารางสามเหลี่ยม การศึกษาพบว่า (100) ด้าน ซึ่งพบมากที่สุดในฟิล์มบางของเพอร์รอฟสไกต์ มีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เนื่องจากสามารถเปลี่ยนเป็นเฟสที่ไม่เสถียรและไม่ใช้งานได้อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับความชื้น ในทางตรงกันข้าม (111) ด้านพบว่ามีความเสถียรและทนทานต่อการเสื่อมสภาพมากกว่ามาก นักวิจัยยังได้ระบุสาเหตุของการย่อยสลายและพบว่าเกิดจากพันธะที่แข็งแรงระหว่างโมเลกุลของเพอรอฟสไกต์และน้ำ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนจากเฟสที่เสถียรไปเป็นเฟสที่ไม่เสถียร พวกเขาใช้ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนากลยุทธ์ที่เรียกว่า "วิศวกรรมด้าน" ซึ่งใช้โมเลกุลลิแกนด์พิเศษเพื่อพัฒนาด้านที่เสถียรยิ่งขึ้น (111) ด้าน ส่งผลให้ฟิล์มเพอร์รอฟสไกต์มีความเสถียรเป็นพิเศษและทนทานต่อทั้งความชื้นและความร้อน การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงก้าวสำคัญในการพัฒนา PSCs เนื่องจากความเสถียรเป็นอุปสรรคสำคัญต่อการทำการค้า การค้นพบนี้ทำให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าหน้าสัมผัสของคริสตัลที่แตกต่างกันมีส่วนช่วยให้ฟิล์มมีความเสถียรอย่างไร โดยการระบุแง่มุมที่เสถียรที่สุดและค้นหาวิธีกระตุ้นการเติบโต อาจเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงเสถียรภาพโดยรวมของ PSC และเร่งการเข้าสู่ตลาดในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่เชื่อถือได้และคุ้มค่า