Defnyddio Elfennau Prin-Daear i Oresgyn Cyfyngiadau Celloedd Solar
Defnyddio Elfennau Prin-Daear i Oresgyn Cyfyngiadau Celloedd Solar
ffynhonnell: deunyddiau AZOCelloedd Solar PerovskiteMae gan gelloedd solar Perovskite fanteision dros dechnoleg celloedd solar cyfredol. Mae ganddynt y potensial i fod yn fwy effeithlon, yn ysgafn, ac yn costio llai nag amrywiadau eraill. Mewn cell solar perovskite, mae haen y perovskite wedi'i rhyngosod rhwng electrod tryloyw yn y blaen ac electrod adlewyrchol yng nghefn y gell.Mewnosodir haenau trafnidiaeth electrod a thrafnidiaeth twll rhwng rhyngwynebau catod ac anod, sy'n hwyluso casglu tâl yn yr electrodau.Mae pedwar dosbarthiad o gelloedd solar perovskite yn seiliedig ar strwythur morffoleg a dilyniant haen yr haen cludo tâl: planar rheolaidd, planar gwrthdro, strwythurau mesoporous rheolaidd a gwrthdro.Fodd bynnag, mae nifer o anfanteision yn bodoli gyda'r dechnoleg. Gall golau, lleithder ac ocsigen achosi eu diraddio, gall eu hamsugniad fod yn anghydnaws, ac mae ganddyn nhw hefyd broblemau gydag ailgyfuno tâl nad yw'n ymbelydrol. Gall electrolytau hylif gyrydu perovskites, gan arwain at faterion sefydlogrwydd.Er mwyn gwireddu eu cymwysiadau ymarferol, rhaid gwneud gwelliannau yn eu heffeithlonrwydd trosi pŵer a sefydlogrwydd gweithredol. Fodd bynnag, mae datblygiadau diweddar mewn technoleg wedi arwain at gelloedd solar perovskite gydag effeithlonrwydd o 25.5%, sy'n golygu nad ydynt ymhell y tu ôl i gelloedd solar ffotofoltäig silicon confensiynol.I'r perwyl hwn, mae elfennau prin-ddaear wedi'u harchwilio ar gyfer ceisiadau mewn celloedd solar perovskite. Mae ganddynt briodweddau ffotoffisegol sy'n goresgyn y problemau. Bydd eu defnyddio mewn celloedd solar perovskite felly yn gwella eu priodweddau, gan eu gwneud yn fwy hyfyw ar gyfer gweithredu ar raddfa fawr ar gyfer atebion ynni glân.Pa mor Prin Mae Elfennau Daear yn Helpu Celloedd Solar PerovskiteMae yna lawer o briodweddau manteisiol sydd gan elfennau daear prin y gellir eu defnyddio i wella swyddogaeth y genhedlaeth newydd hon o gelloedd solar. Yn gyntaf, mae potensial ocsidiad a gostyngiad mewn ïonau daear prin yn gildroadwy, gan leihau ocsidiad a gostyngiad y deunydd targed ei hun. Yn ogystal, gellir rheoleiddio'r ffurfiant ffilm denau trwy ychwanegu'r elfennau hyn trwy eu cysylltu â pherofskites a gwefru ocsidau metel cludo.At hynny, gellir addasu strwythur cyfnod a phriodweddau optoelectroneg trwy eu gwreiddio'n amnewidiol yn y dellt grisial. Gellir cyflawni diffygion goddefol yn llwyddiannus trwy eu hymgorffori yn y deunydd targed naill ai'n interstitaidd ar y ffiniau grawn neu ar wyneb y deunydd.Ar ben hynny, gellir trosi ffotonau isgoch ac uwchfioled yn olau gweladwy perovskite-ymatebol oherwydd presenoldeb nifer o orbitau trawsnewid egnïol yn yr ïonau daear prin.Mae manteision hyn yn ddeublyg: mae'n atal y perovskites rhag cael eu difrodi gan olau dwysedd uchel ac yn ymestyn ystod ymateb sbectrol y deunydd. Mae defnyddio elfennau daear prin yn gwella'n sylweddol sefydlogrwydd ac effeithlonrwydd celloedd solar perovskite.Addasu Morffoleg Ffilmiau TenauFel y crybwyllwyd yn flaenorol, gall elfennau daear prin addasu morffolegau ffilmiau tenau sy'n cynnwys ocsidau metel. Mae wedi'i ddogfennu'n dda bod morffoleg yr haen cludo tâl sylfaenol yn dylanwadu ar morffoleg yr haen perovskite a'i gysylltiad â'r haen cludo tâl.Er enghraifft, mae dopio ag ïonau daear prin yn atal agregu nanoronynnau SnO2 a all achosi diffygion strwythurol, a hefyd yn lliniaru ffurfio crisialau NiOx mawr, gan greu haen unffurf a chryno o grisialau. Felly, gellir cyflawni ffilmiau haen denau o'r sylweddau hyn heb ddiffygion gyda dopio daear prin.Yn ogystal, mae'r haen sgaffald mewn celloedd perovskite sydd â strwythur mesoporous yn chwarae rhan bwysig yn y cysylltiadau rhwng y perovskite a'r haenau trafnidiaeth gwefr yn y celloedd solar. Gall y nanoronynnau yn y strwythurau hyn arddangos diffygion morffolegol a ffiniau grawn niferus.Mae hyn yn arwain at ailgodi tâl anymbelydrol anffafriol a difrifol. Mae llenwi mandwll hefyd yn broblem. Mae dopio ag ïonau daear prin yn rheoleiddio twf y sgaffald ac yn lleihau diffygion, gan greu nanostrwythurau wedi'u halinio ac unffurf.Trwy ddarparu gwelliannau ar gyfer strwythur morffolegol haenau trafnidiaeth perovskite a thâl, gall ïonau daear prin wella perfformiad cyffredinol a sefydlogrwydd celloedd solar perovskite, gan eu gwneud yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau masnachol ar raddfa fawr.Y DyfodolNi ellir tanddatgan pwysigrwydd celloedd solar perovskite. Byddant yn darparu gallu cynhyrchu ynni uwch am gost is o lawer na'r celloedd solar presennol sy'n seiliedig ar silicon ar y farchnad. Mae'r astudiaeth wedi dangos bod dopio perovskite ag ïonau daear prin yn gwella ei briodweddau, gan arwain at welliannau mewn effeithlonrwydd a sefydlogrwydd. Mae hyn yn golygu bod celloedd solar perovskite â pherfformiad gwell un cam yn nes at ddod yn realiti.
