A kutatásról készült tanulmány vezető szerzője szerint egy lánc mindig csak olyan erős, amennyire a leggyengébb láncszeme. Az eredmények pedig azt mutatják, hogy a rétegek kapcsolódása az a pont, amelyet meg kell erősíteni ahhoz, hogy a perovszkit napelemek valóban megbízhatóan működjenek. A szerző korábban, anyagtudósként, új kerámia bevonatokat dolgozott ki nagy teljesítményű szerkezetekhez, például repülőgép-hajtóművekhez. Ezekre a tapasztalatokra támaszkodva a tudós csoport elkezdte vizsgálni, hogy az önállóan összeállított egyrétegű vegyületek (SAM) hogyan segíthetik őket a perovszkit napelemeket sújtó stabilitási problémák kezelésében.
Az SAM összefogja a felületeket
Amikor az önállóan összeállított egyrétegű vegyületeket, melyek a vegyületek egy nagy csoportja, felviszik egy felületre, akkor a molekulák egy rétegbe rendeződnek, de nem a felületre fekszenek fel, hanem felállnak, mint az apró tüskék. A megfelelő készítményt alkalmazva ezek a molekulák aztán erős kötéseket hoznak létre bármilyen anyagú felülettel. A napelem cellák ilyen SAM vegyületbe mártása lényegesen javíthatja a különböző anyagú rétegek tapadását. A tudósok szilícium- és jódatomokból készült vegyületek segítségével erős kötéseket tudtak létrehozni a fényelnyelő perovszkit film és az elektrontranszport réteg között.
A 25 év még messze van
A tesztek alapján ez az eljárás körülbelül 50 százalékkal növeli az interfész törésállóságát, ami azt jelenti, hogy az esetlegesen kialakuló repedések általában nem növekednek jelentősen, hiszen a vegyületek egyfajta molekuláris ragasztóként tartják össze a rétegeket. Úgy tűnik, ennek az eljárásnak köszönhetően jelentősen növekszik a perovszkit napelemek élettartama, melyek így körülbelül 1.300 órás használat után is megtartották csúcshatékonyságuk 80 százalékát, és várhatóan 4.000 óra használatig képesek is megtartani ezt a teljesítményt. A vegyületekkel nem kezelt cellák ezzel szemben csak 700 órás működést tudtak elérni. Azonban a szilíciumcellák általában 25 éves használatra készülnek, ezért a tudósoknak még tovább kell dolgozniuk azon, hogy a perovszkit cellák élettartama is megközelítse ezt a szintet.