Eguzki-zelulen mugak gainditzeko lur arraroen elementuak erabiltzea
Eguzki-zelulen mugak gainditzeko lur arraroen elementuak erabiltzea
iturria:AZO materialakPerovskita Eguzki-zelulakPerovskita eguzki-zelulek abantailak dituzte egungo eguzki-zelulen teknologiaren aldean. Eraginkorragoak izateko ahalmena dute, arinak dira eta beste aldaera batzuek baino kostu txikiagoa dute. Perovskita eguzki-zelula batean, perovskita-geruza aurrealdean dagoen elektrodo garden baten eta zelularen atzealdean dagoen elektrodo islatzaile baten artean sartzen da.Elektrodoen garraioa eta zuloa garraiatzeko geruzak katodoaren eta anodoaren interfazeen artean sartzen dira, eta horrek elektrodoetan karga biltzea errazten du.Perovskitaren eguzki-zelulen lau sailkapen daude karga-garraio-geruzaren morfologia-egituran eta geruzen sekuentzian oinarrituta: lau erregularra, alderantzikatua, mesoporo erregularra eta alderantzizko egitura mesoporosoa.Hala ere, hainbat eragozpen daude teknologiarekin. Argiak, hezetasunak eta oxigenoak haien degradazioa eragin dezakete, haien xurgapena desegokia izan daiteke eta karga ez-erradiatiboaren birkonbinazioarekin ere arazoak dituzte. Perovskitak elektrolito likidoek korrodu ditzakete, egonkortasun arazoak sor ditzakete.Haien aplikazio praktikoak gauzatzeko, hobekuntzak egin behar dira potentzia bihurtzeko eraginkortasunean eta egonkortasun operatiboan. Hala ere, teknologiaren azken aurrerapenek %25,5eko eraginkortasuna duten perovskita eguzki-zelulak ekarri dituzte, hau da, siliziozko eguzki-zelula fotovoltaiko konbentzionalen atzetik ez daudela esan nahi du.Horretarako, lur arraroen elementuak arakatu dira perovskita eguzki-zeluletan aplikazioetarako. Arazoak gainditzen dituzten propietate fotofisikoak dituzte. Horiek perovskita eguzki-zeluletan erabiltzeak, beraz, haien propietateak hobetuko ditu, energia garbien irtenbideetarako eskala handiko ezarpenerako bideragarriagoak bihurtuz.Lurraren elementu arraroek nola laguntzen diete perovskita eguzki-zeluleiLur arraroen elementuek dituzten propietate onuragarri asko daude, eguzki-zelulen belaunaldi berri honen funtzioa hobetzeko erabil daitezkeenak. Lehenik eta behin, lur arraroen ioien oxidazio- eta murrizketa-potentzialak itzulgarriak dira, xede-materialaren oxidazio eta murrizketa propioa murriztuz. Gainera, film meheen eraketa elementu hauek gehituz erregulatu daiteke perovskitekin eta karga garraiatzeko metal oxidoekin lotuz.Gainera, fase-egitura eta propietate optoelektronikoak doi daitezke sare kristalinoan ordezkapenez txertatuz. Akatsen pasibazioa arrakastaz lor daiteke xede-materialean txertatuz, aleen mugetan edo materialaren gainazalean interstizialki.Gainera, infragorriak eta ultramoreak fotoiak perovskitari erantzuteko argi ikusgai bihur daitezke, lur arraroen ioietan trantsizio orbita energetiko ugari daudelako.Honen abantailak bi dira: perovskitak intentsitate handiko argiak kaltetzea saihesten du eta materialaren erantzun espektrala zabaltzen du. Lur arraroen elementuak erabiltzeak perovskita eguzki-zelulen egonkortasuna eta eraginkortasuna nabarmen hobetzen ditu.Film meheen morfologiak aldatzeaLehen esan bezala, lur arraroen elementuek oxido metalikoz osatutako film meheen morfologiak alda ditzakete. Ondo dokumentatuta dago azpian dagoen karga-garraio-geruzaren morfologiak perovskita-geruzaren morfologian eta karga-garraio-geruzarekin duen kontaktuan eragiten duela.Esaterako, lur arraroen ioiekin dopatzeak egitura-akatsak sor ditzaketen SnO2 nanopartikulen agregazioa saihesten du, eta NiOx kristal handien sorrera ere arintzen du, kristal geruza uniforme eta trinko bat sortuz. Horrela, akatsik gabeko substantzia horien geruza meheko filmak lor daitezke lur arraroen dopinarekin.Gainera, egitura mesoporosoa duten perovskita-zelulen aldamio-geruzak paper garrantzitsua betetzen du eguzki-zeluletako perovskita eta karga-garraio-geruzen arteko kontaktuetan. Egitura horietako nanopartikulek akats morfologikoak eta ale-muga ugari erakutsi ditzakete.Horrek karga ez-erradiatiboaren birkonbinazio kaltegarri eta larria dakar. Poroak betetzea ere arazo bat da. Lur arraroen ioiekin dopatzeak aldamioen hazkundea erregulatzen du eta akatsak murrizten ditu, nanoegitura lerrokatuak eta uniformeak sortuz.Perovskitaren eta karga garraiatzeko geruzen egitura morfologikoan hobekuntzak emanez, lur arraroen ioiek perovskita eguzki-zelulen errendimendu orokorra eta egonkortasuna hobetu ditzakete, eskala handiko aplikazio komertzialetarako egokiagoak bihurtuz.EtorkizunaEzin da gutxietsi perovskita eguzki-zelulen garrantzia. Energia sortzeko ahalmen handiagoa emango dute merkatuan dauden silizioan oinarritutako eguzki-zelulak baino askoz kostu txikiagoarekin. Ikerketak frogatu du lur arraroen ioiekin perovskita dopatzeak bere propietateak hobetzen dituela, eraginkortasuna eta egonkortasuna hobetzen dituela. Horrek esan nahi du errendimendu hobetua duten perovskita eguzki-zelulak errealitate bihurtzeko urrats bat gehiago daudela.
