Tấm pin mặt trời perovskite, sản xuất điện từ năng lượng mặt trời, có thể sử dụng theo nhiều cách sáng tạo, như trong cửa sổ, ba lô hoặc lều trại. Nhưng bất chấp kỳ vọng từ chúng, tấm pin này vẫn chưa được sử dụng phổ biến, chủ yếu vì chúng không bền lâu.

Việc tiếp xúc với độ ẩm và nhiệt độ thường xuyên khiến vật liệu trong pin nhanh chóng bị phân hủy, khiến chúng không còn đáng tin cậy theo thời gian.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Liên bang ABC (UFABC) tại São Paulo, Brazil, tìm ra một cách đơn giản và hiệu quả để làm cho tấm pin mặt trời này bền hơn nhiều. Điều này làm cho nó thực tế hơn đối với sản xuất quy mô lớn.

Không giống như các giải pháp khác đòi hỏi điều kiện phòng thí nghiệm đắt tiền và được kiểm soát chặt chẽ, phương pháp mới này thực hiện trong môi trường thông thường mà không cần kiểm soát độ ẩm hoặc nhiệt độ đặc biệt.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào việc điều chỉnh thành phần hóa học của vật liệu perovskite sử dụng trong pin. Perovskite được tạo thành từ cấu trúc tinh thể, kết hợp giữa các ion dương và âm.

Các nhà nghiên cứu thử nghiệm các phiên bản được tạo ra bằng các ion methylammonium (MA+) và formamidinium (FA+). Trong nghiên cứu này, nhóm UFABC thử nghiệm các kết hợp khác nhau của hai loại ion này để xem hỗn hợp nào sẽ làm cho tấm pin bền hơn.

Họ tạo ra và thử nghiệm các tấm pin mặt trời trong các phòng có độ ẩm bình thường, từ 40% đến 60%, sau đó để chúng tiếp xúc với không khí trong 90 ngày.

Kết quả thật ấn tượng. Tấm pin chỉ được tạo ra bằng MA+ nhanh chóng mất hiệu suất và ngừng hoạt động trong vòng một tháng. Nhưng tấm pin có hơn 25% FA+ vẫn duy trì hoạt động tốt, giữ được 80% hiệu suất ban đầu ngay cả sau ba tháng.

Theo nhóm nghiên cứu, việc bổ sung FA+ sẽ thay đổi cách các hạt tinh thể hình thành trong vật liệu perovskite. Các hạt trở nên lớn hơn, nghĩa là ít cạnh hơn nơi hơi ẩm có thể lọt vào và gây hư hỏng vật liệu. Sự thay đổi nhỏ đó tạo ra sự khác biệt lớn về thời gian tồn tại của tấm pin mặt trời.

Với độ bền tốt hơn và khả năng sản xuất trong điều kiện hằng ngày, công nghệ này có thể sớm giúp mang lại nguồn năng lượng mặt trời giá cả phải chăng và thân thiện với môi trường hơn cho các hộ gia đình và doanh nghiệp ở các nơi có nhu cầu.