Một nhóm các nhà khoa học quốc tế từ Anh, Trung Quốc và Thụy Sĩ đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực năng lượng tái tạo bằng cách phát triển một loại vật liệu pin mặt trời perovskite mới có khả năng tạo ra điện từ ánh sáng nhân tạo.
Các tấm pin này được tối ưu hóa cho các phổ ánh sáng văn phòng cụ thể, mở ra tiềm năng cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhỏ, điều khiển từ xa và nhiều loại cảm biến. Thách thức chính trong việc sử dụng perovskite, một vật liệu nổi tiếng với hiệu suất cao, là tính ổn định của nó. Các khuyết tật trong mạng tinh thể, được gọi là "khuyết tật mũ", cản trở dòng electron tự do và làm suy giảm vật liệu. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kết hợp ba chất phụ gia hóa học, bao gồm cả rubidium chloride. Sự kết hợp này đã cho phép sự phát triển đồng đều trên tinh thể với biến dạng tối thiểu, một bước đột phá quan trọng trong việc nâng cao độ bền và hiệu suất của pin mặt trời perovskite.
Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các tế bào quang điện mới này đã thể hiện hiệu suất kỷ lục, chuyển đổi 37,6% ánh sáng thành điện năng. Quan trọng hơn, các tấm pin này đã duy trì 92% công suất sản xuất sau 100 ngày hoạt động. Ngay cả dưới điều kiện khắc nghiệt hơn, bao gồm 300 giờ thử nghiệm ở nhiệt độ cao (55°C) và chiếu sáng mạnh, các tấm pin mới vẫn giữ được 76% công suất ban đầu. Điều này trái ngược hoàn toàn với các tế bào perovskite thông thường, có hiệu suất giảm xuống còn 47% trong các điều kiện tương tự.
Sự đổi mới này đặc biệt phù hợp với nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp năng lượng bền vững cho các thiết bị điện tử tiêu thụ ít năng lượng. Với khả năng hoạt động hiệu quả dưới ánh sáng nhân tạo, các tấm pin perovskite mới này có thể giảm sự phụ thuộc vào pin truyền thống, kéo dài tuổi thọ của các thiết bị Internet of Things (IoT) và các công nghệ nhà thông minh. Các nhà nghiên cứu hiện đang đàm phán với các đối tác để sản xuất hàng loạt và đưa sản phẩm ra thị trường, dự kiến sẽ có tuổi thọ hơn năm năm.