منبع: scitechd Daily.com
مواد دانشگاه رایس دانشمندان استفاده از مواد معدنی به منظور محدود کردن نقص، حفظ بهره وری.
دانشمندان دانشگاه رایس بر این باورند که آنها مانع اصلی جلوگیری از دستیابی سلولهای خورشیدی مبتنی بر پروسکایت در استفاده از جریان اصلی هستند.
محقق فوق دکتری دانشگاه رایس جیا لیانگ سلولهای خورشیدی پراوسکی را در اختیار دارد که با تمام مواد معدنی تولید شده است. کنترل نقص در سلولها با از بین بردن اجزای آلی باعث می شود ضمن حفظ بازده تبدیل قدرت ، آنها را مستحکم تر کنیم. اعتبار: جف فیتلو / دانشگاه رایس
دانشمند مواد برنج جون لو و همكارانش در دانشكده مهندسي براون مي گويند كه با استفاده استراتژيك از عنصر اينديوم براي جايگزين كردن بعضي از سرب در پراكوكسيت ها ، دانشمندان مواد برنج مي گويند كه آنها بهتر قادرند نقص سلول هاي خورشيدي سديم سرب و يديد را مهندسي كنند. گاف ترکیب، یک ویژگی مهم در بازده سلول خورشیدی را تحت تاثیر قرار.
به عنوان یک مزیت جانبی ، سلولهای تازه فرموله شده آزمایشگاه می توانند در هوای آزاد ساخته شده و ماهها ماندگار شوند و نه روزها با راندمان تبدیل خورشیدی کمی بالاتر از 12٪.
نتایج این تیم رایس در مواد پیشرفته روز گذشته منتشر شد، 2019 نوامبر 4.
پروسکایت کریستال هایی با شبکه های مکعبی است که به نظر می رسد برداشت کننده های کارآمد نور هستند ، اما مواد از نظر نور ، رطوبت و گرما تحت فشار قرار می گیرند.
لو گفت: نه پرووسکیت های برنج.
او گفت: "از منظر ما، این چیزی جدید است و من فکر می کنم آن را نشان دهنده یک موفقیت مهم". وی اظهار داشت: "این متفاوت از پروكسایت های سنتی و رایج مردم 10 سال است كه صحبت می كنند. اما مسئله با آن نوع مواد بی ثباتی آن است.
لو گفت: "مهندسان در حال ایجاد لایه های پوشش و مواردی هستند تا از این مواد با ارزش و حساس در برابر محیط زیست محافظت کنند." "اما آن را سخت برای ایجاد یک تفاوت با مواد ذاتا ناپایدار خود را دارند. به همین دلیل تصمیم گرفتیم کاری متفاوت انجام دهیم. "
یک تصویر میکروسکوپ الکترونی ، مقطعی از سلول خورشیدی پراسکایت غیر آلی که در دانشگاه رایس ایجاد شده است را نشان می دهد. از بالا ، لایه ها یک الکترود کربن ، پروسکایت ، اکسید تیتانیوم ، اکسید قلع انداخته شده با فلوئور و شیشه هستند. نوار مقیاس برابر با 500 نانومتر است. اعتبار: گروه لو / دانشگاه رایس
محقق فوق دکتری برنج و نویسنده اصلی جیا لیانگ و تیم او سلولهای خورشیدی پراوسکییت سزیم ، سرب و یدید معدنی را ساختند و آزمایش کردند ، همان سلولهایی که به دلیل نقص به سرعت از بین می روند. اما محققان با افزودن برم و ایندیوم توانستند نقص موجود در مواد را برطرف كنند و بازده بالاتر از 12٪ و ولتاژ را به 1.20 ولت افزایش دهند.
به عنوان یک پاداش، مواد ثابت می شود فوق العاده با ثبات است. سلولها در شرایط محیط آماده شده و در برابر رطوبت بالای هیوستون ایستاده بودند و سلولهای محصور شده بیش از دو ماه در هوا پایدار ماندند ، به مراتب بهتر از چند روزی که سلولهای ساده سدیم سرب- یدید به طول انجامید.
نمایی شماتیک یک سلول خورشیدی پرکوسیت غیر آلی غیر آلی که توسط دانشمندان مواد در دانشگاه رایس ایجاد شده است را نشان می دهد. اعتبار: گروه لو / دانشگاه رایس
لیانگ گفت: "بالاترین راندمان برای این ماده می تواند حدود 20٪ باشد و اگر بتوانیم به آنجا برسیم ، این می تواند یک محصول تجاری باشد." وی گفت: "این مزایای نسبت به سلول های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون دارد زیرا سنتز بسیار ارزان است ، مبتنی بر راه حل است و مقیاس آن آسان است. در اصل ، شما فقط آن را روی بستر پهن کرده اید ، بگذارید خشک شود و سلول خورشیدی خود را داشته باشید. "
مرجع: "نقص ‐ مهندسی ‐ همه کارآیی بالا با راندمان بالا و غیر انسانی معدنی" توسط جیا لیانگ ، شیائو هان ، جی ‐ هوی یانگ ، بویو ژانگ ، کیوی فنگ ، جینگ ژانگ ، کینگ Ai ، Meredith M. اوگل ، Tanguy Terlier ، فرشته A. مارتی و ژوئن لو، 4 نوامبر 2019، مواد پیشرفته.
DOI: 10.1002 / adma.201903448
نویسندگان این مقاله عبارتند شیائو هان دانشگاه پلی تکنیک نورث وسترن، چین؛ جی هوی یانگ از دانشگاه فودان ، شانگهای؛ و دانشجویان فارغ التحصیل رایس Boyu Zhang ، Qiyi Fang ، Meredith Ogle ، محقق فوق دکترا جینگ ژانگ ، بازدید کننده آکادمی Qing Ai ، متخصص تحقیقاتی Tanguy Terlier و Angel Angelí ، دانشیار شیمی ، مهندسی زیست فناوری و علم مواد و نانو مهندسی. لو استاد علوم و nanoengineering مواد و شیمی است.
پیتر م. و روت ال. نیکلاس بورس تحصیلات تکمیلی در فناوری نانو ، بنیاد ولچ ، شورای بورس تحصیلی چین و بنیاد ملی علوم از این تحقیق حمایت کردند.