Mipako ya Mipaka Inaweza Kuwezesha Njia za Solar za Chini

Watafiti wanasema wameweza kutatua changamoto kubwa ya utengenezaji kwa seli za perovskite-changamoto zinazovutia za seli za jua za solioni.

Miundo hii ya fuwele inaonyesha ahadi kubwa kwa sababu wanaweza kunyonya karibu wote wavelengths ya mwanga. Vipuri vya jua vya Perovskite tayari vinatumiwa kwa kiwango kidogo, lakini maboresho makubwa ya hivi karibuni katika ufanisi wao wa uongofu wa nguvu (PCE) wanaendesha nia ya kuitumia kama njia za gharama nafuu za paneli za jua.

Katika karatasi katika Nanoscale, timu ya utafiti inaonyesha njia mpya za kutumiwa kwa kutumia sehemu muhimu kwa seli za perovskite ili kutatua changamoto kubwa za utengenezaji. Watafiti walitumia safu muhimu ya usafiri wa elektroni (ETL) katika seli za perovskite photovoltaic katika mipako mpya ya kupirisha-kuimarisha ETL na conductivity bora na interface kali na jirani yake, safu ya perovskite.

Wengi seli za jua ni "sandwichi" za vifaa vilivyopigwa kwa njia ambayo wakati mwanga hupiga uso wa seli, huwavutia umeme kwa vifaa vilivyotumiwa vibaya na huweka umeme wa sasa kwa kuhamisha elektroni kwa kuelekea kwenye viungo vya "mashimo" yaliyotarajiwa. seli za jua za perovskite zilizo na mwelekeo rahisi wa mpango unaoitwa pinikiki (seti ya pembeki) hufanya safu ya ndani ya mzigo ("i" katika pini) kati ya ETL iliyosababishwa na shirika la usafiri shimo la shimo (HTL).

Wakati tabaka zenye kupendeza na zenye kushindwa zinajitenga, usanifu hufanyika kama mchezo wa utoto wa Pachinko ambao picha za chanzo chanzo hutoa elektroni zisizoweza kutoka ETL, na zinawafanya kuanguka upande wa HTL mzuri wa sandwich. Safu ya perovskite huhamisha mtiririko huu.

innerself subscribe mchoro

Wakati perovskite inafanya safu nzuri ya ndani kwa sababu ya mshikamano wake mkubwa kwa mashimo na elektroni na wakati wake wa haraka wa mmenyuko, utengenezaji wa wadogo wa biashara huonyesha changamoto kwa sehemu kwa sababu ni vigumu kutumia kwa salama safu safu sare juu ya uso wa fuwele wa perovskite.

Watafiti walichagua kipengele cha [6,6] -phenyl-C (61) -butyridi ya methyl ester (PCBM) kwa sababu ya rekodi yake ya kufuatilia kama nyenzo za ETL na kwa sababu PCBM imetumika kwenye safu mbaya hutoa uwezekano wa kuboresha conductivity, chini-kupatikana mawasiliano ya interface, na kuimarisha mwanga.

Uchunguzi mdogo sana umefanyika kwenye chaguo za ETL kwa kubuni pini ya mpango, "anasema André D. Taylor, profesa mshirika katika Shule ya Uhandisi ya Tandon katika Chuo Kikuu cha New York. "Changamoto muhimu katika seli za mpangilio ni jinsi gani unaweza kuwaunganisha kwa njia ambayo haiharibu tabaka za karibu?"

Njia ya kawaida ni kutupa, ambayo inahusisha kuzunguka kiini na kuruhusu nguvu ya centripetal kueneza maji ya ETL juu ya substrate ya perovskite. Lakini mbinu hii ni mdogo kwa nyuso ndogo na husababisha safu isiyoelekea ambayo inapunguza utendaji wa seli ya jua. Kutengeneza spin pia haukuwezekani kwa uzalishaji wa kibiashara wa paneli kubwa za nishati ya jua kwa njia kama vile utengenezaji wa roll-to-roll, ambayo usanifu wa perovskite wa mipango ya pinevskite ni vyema vizuri.

Watafiti badala yake waligeuka kupamba mipako, ambayo inatumika ETL kwa njia kubwa katika eneo kubwa na inafaa kwa ajili ya viwanda paneli kubwa za jua. Walipotiri ufanisi wa asilimia ya 30 ya ufanisi zaidi ya ETL nyingine-kutoka PCE ya asilimia 13 hadi zaidi ya asilimia 17-na kasoro ndogo.

"Njia yetu ni mafupi, yenye reproducible, na scalable. Inashauri kwamba kupaka mipako ya ETL ya PCBM inaweza kuwa na rufaa kamili kuelekea kuboresha msingi wa ufanisi wa seli za jua za perovskite na kutoa jukwaa bora la seli za perovskite za pesavskite za kuvunja rekodi kwa siku za usoni, "Taylor anaongeza.

Coauthors ya ziada ni kutoka Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia ya Uchina ya China, Chuo Kikuu cha Peking, Chuo Kikuu cha Yale, na Chuo Kikuu cha Johns Hopkins.

Msingi wa Foundation ya Taifa ya Sayansi ya Uchina (NSFC), Foundation ya Makundi ya Utafiti wa Innovation wa NSFC, Baraza la Scholarship la Kichina, na Shirika la Taifa la Sayansi la Marekani linatoa fedha kwa ajili ya utafiti huo.

chanzo: Chuo Kikuu cha New York

Vitabu kuhusiana:

at InnerSelf Market na Amazon