Utilizà Elementi Rare-Earth per Superà Limitazioni di Cellule Solari
Utilizà Elementi Rare-Earth per Superà Limitazioni di Cellule Solari
fonte: materiali AZOCellule solari perovskiteE cellule solari di Perovskite anu vantaghji annantu à a tecnulugia di celle solari attuale. Hanu u putenziale di esse più efficaci, sò ligeri, è custanu menu di l'altri varianti. In una cellula solare di perovskite, a capa di perovskite hè inserita trà un elettrodu trasparente in fronte è un elettrodu riflettente à u spinu di a cellula.U trasportu di l'elettrodi è i strati di trasportu di buchi sò inseriti trà l'interfacce di catodi è anodi, chì facilitanu a raccolta di carica à l'elettrodi.Ci hè quattru classificazioni di e cellule solari perovskite basate nantu à a struttura di a morfologia è a sequenza di strati di a strata di trasportu di carica: strutture planari regulare, planari invertiti, mesoporosi regulari è strutture mesoporose invertite.Tuttavia, ci sò parechji svantaghji cù a tecnulugia. A luce, l'umidità è l'ossigenu ponu induce a so degradazione, a so absorption pò esse mistched, è anu ancu prublemi cù a recombinazione di carica non radiativa. I perovskiti ponu esse corroduti da l'elettroliti liquidi, purtendu à prublemi di stabilità.Per realizà e so applicazioni pratiche, i migliuramentu deve esse fattu in a so efficienza di cunversione di putenza è a stabilità operativa. In ogni casu, i recenti avanzati in a tecnulugia anu purtatu à e cellule solari perovskite cù una efficienza di 25,5%, chì significa chì ùn sò micca luntanu da e cellule solari fotovoltaiche di siliciu convenzionale.Per questu scopu, l'elementi di a terra rara sò stati esplorati per l'applicazioni in e cellule solari perovskite. Puderanu proprietà fotofisiche chì superanu i prublemi. Aduprendu in e cellule solari perovskite, dunque, migliurà e so proprietà, rendenduli più viabili per l'implementazione à grande scala per suluzioni d'energia pulita.Cumu l'Elementi di a Terra Rara aiutanu e Celle Solari PerovskiteCi hè parechje pruprietà vantaghji chì l'elementi di a terra rara pussede chì ponu esse utilizati per migliurà a funzione di sta nova generazione di cellule solari. Prima, i putenziali d'ossidazione è di riduzzione in ioni di terra rara sò riversibili, riducendu l'ossidazione è a riduzzione di u materiale di destinazione. Inoltre, a furmazione di pellicula fina pò esse regulata da l'aghjunzione di questi elementi cunglite cù i perovskiti è l'ossidi di metalli di trasportu di carica.Inoltre, a struttura di fasi è e proprietà optoelettroniche ponu esse aghjustate incrustendu in modu sustitutivu in a rete cristallina. A passivazione di difetti pò esse ottenuta cù successu incruttendu in u materiale di destinazione sia interstiziali à i cunfini di granu o nantu à a superficia di u materiale.Inoltre, i fotoni infrarossi è ultravioletti ponu esse cunvertiti in luce visibile perovskite-responsive per via di a presenza di numerose orbite di transizione energetica in i ioni di terra rara.I vantaghji di questu sò duie volte: evita chì i perovskiti si dannu da a luce di alta intensità è estende a gamma di risposta spettrale di u materiale. L'usu di elementi di terra rara migliora significativamente a stabilità è l'efficienza di e cellule solari perovskite.Mudificà a morfologia di i filmi sottiliCumu l'hà dettu prima, l'elementi di a terra rara ponu mudificà a morfologia di i filmi sottili custituiti da ossidi di metalli. Hè ben documentatu chì a morfologia di a strata di trasportu di carica sottostante influenza a morfologia di a capa di perovskite è u so cuntattu cù a capa di trasportu di carica.Per esempiu, u doping cù ioni di terra rara impedisce l'agregazione di nanoparticuli di SnO2 chì ponu causà difetti strutturali, è ancu mitigate a furmazione di grandi cristalli NiOx, creendu una capa uniforme è compacta di cristalli. Cusì, i filmi di strati sottili di sti sustanziali senza difetti ponu esse ottenuti cù doping di terra rara.Inoltre, a strata di scaffold in cellule di perovskite chì anu una struttura mesoporosa ghjoca un rolu impurtante in i cuntatti trà a perovskite è i strati di trasportu di carica in e cellule solari. I nanoparticuli in queste strutture ponu vede difetti morfologichi è numerosi frontiere di granu.Questu porta à a recombinazione di carica non radiativa avversa è seria. U riempimentu di i pori hè ancu un prublema. Doping cù ioni di terra rara regula a crescita di scaffold è riduce i difetti, creendu nanostrutture allineate è uniformi.Fornendu miglioramenti per a struttura morfologica di perovskite è strati di trasportu di carica, i ioni di terra rara ponu migliurà a prestazione generale è a stabilità di e cellule solari perovskite, facenduli più adattati per l'applicazioni cummerciale à grande scala.U FuturuL'impurtanza di e cellule solari perovskite ùn pò micca esse sottumessi. Furneranu una capacità di generazione d'energia superiore per un costu assai più bassu di l'attuale cellula solare basata in siliciu nantu à u mercatu. U studiu hà dimustratu chì a perovskite doping cù ioni di terra rara mellora e so proprietà, purtendu à migliurà in efficienza è stabilità. Questu significa chì e cellule solari perovskite cù un rendimentu migliuratu sò un passu più vicinu à diventà una realità.
