Bikaranîna Hêmanên Erd-Nadir ji bo Serîskirina Sînorên Hucreyên Rojê
Bikaranîna Hêmanên Erd-Nadir ji bo Serîskirina Sînorên Hucreyên Rojê
çavkanî: Materyalên AZOHucreyên Rojê yên PerovskiteHucreyên rojê yên Perovskite li ser teknolojiya hucreya tavê ya heyî xwedî avantaj in. Potansiyela wan heye ku bikêrtir bin, sivik in û ji guhertoyên din kêmtir lêçûn in. Di şaneya rojê ya perovskite de, tebeqeya perovskite di navbera elektrodek şefaf a li pêş û elektrodek refleksîf a li pişta şaneyê de tê xistin.Veguheztina elektrodê û qatên veguheztina qulikê di navbera navberên katod û anodê de têne danîn, ku berhevkirina barkirinê li elektrodê hêsantir dike.Li ser bingeha strukturên morfolojiyê û rêza qata qata veguheztina barkê çar dabeşkirina hucreyên rojê yên perovskite hene: strukturên mezopor ên birêkûpêk, plansaziya berevajîkirî, mezoporên birêkûpêk, û strukturên mezopor ên berevajîkirî.Lêbelê, çend kêmasiyên teknolojiyê hene. Ronahî, şilbûn, û oksîjenê dikarin hilweşîna wan derxînin, vegirtina wan dikare bi hevûdu re nebe, û di heman demê de pirsgirêkên wan bi veavakirina barkirina ne-radyatîf re jî hene. Perovskites dikare ji hêla elektrolîtên şil ve were xera kirin, ku dibe sedema pirsgirêkên aramiyê.Ji bo pêkanîna serîlêdanên wan ên pratîkî, pêdivî ye ku di karîgeriya veguheztina hêza wan û aramiya xebitandinê de çêtirkirin bêne kirin. Lêbelê, pêşkeftinên vê dawiyê yên di teknolojiyê de rê li ber hucreyên rojê yên perovskite bi 25,5% karîgerî girtine, ku tê vê wateyê ku ew ne dûr in li paş şaneyên rojê yên fotovoltaîk ên siliconî yên kevneşopî ne.Ji bo vê armancê, hêmanên kêm-erd ji bo serîlêdanên di hucreyên rojê yên perovskite de hatine lêkolîn kirin. Ew xwediyê taybetmendiyên fotofizîkî ne ku pirsgirêkan derbas dikin. Bikaranîna wan di hucreyên rojê yên perovskite de dê ji ber vê yekê taybetmendiyên wan baştir bike, û wan ji bo pêkanîna mezin a çareseriyên enerjiya paqij bikêrtir bike.Çawa Hêmanên Erdê yên Nadir Alîkariya Hucreyên Rojê yên Perovskite dikinGelek taybetmendiyên bikêrhatî hene ku hêmanên erdê yên nadir hene ku dikarin werin bikar anîn da ku fonksiyona vî nifşê nû şaneyên rojê baştir bikin. Ya yekem, potansiyelên oksîdasyon û kêmkirinê di îyonên erdên kêm de veger e, oksîdasyon û kêmkirina materyalê armanc kêm dike. Wekî din, damezrandina fîlima nazik dikare bi lêzêdekirina van hêmanan ve bi berhevkirina wan hem bi perovskites û hem jî bi oksîtên metal ên barkirinê re were rêve kirin.Wekî din, strukturên qonaxê û taybetmendiyên optoelektronîkî dikarin bi veguheztina wan di nav tîrêjê krîstal de werin sererast kirin. Pasîvasyona kêmasiyê bi xistina wan di nav materyalê armancê de an bi navberî li ser sînorên genim an li ser rûyê materyalê dikare bi serfirazî were bidestxistin.Wekî din, fotonên infrasor û ultraviyole ji ber hebûna gelek gerokên veguheztina enerjîk ên di îyonên erdên hindik de dikarin bibin ronahiya dîtbar a bersivdar-perovskite.Awantajên vê du alî ne: ew ji zirara perovskites ji hêla ronahiya tundûtûj a bilind diparêze û rêza bersiva spektral ya materyalê dirêj dike. Bikaranîna hêmanên erdê yên nadir bi girîngî aramî û karbidestiya hucreyên rojê yên perovskite çêtir dike.Guhertina Morfolojiyên Fîlmên TenikWekî ku berê hate behs kirin, hêmanên erdê yên nadir dikarin morfolojiyên fîlimên zirav ên ku ji oksîtên metal pêk tên biguhezînin. Baş tê belgekirin ku morfolojiya qata veguheztina barkê ya bingehîn bandorê li morfolojiya tebeqeya perovskite û têkiliya wê bi qata veguhastina barkirinê re dike.Mînakî, dopîngkirina bi îyonên erdên hindik re pêşî li kombûna nanoparçeyên SnO2 digire ku dibe sedema kêmasiyên avahîsaziyê, û di heman demê de avakirina krîstalên mezin ên NiOx kêm dike, qatek yekreng û tevlihev a krîstalan diafirîne. Bi vî rengî, fîlimên tenik ên van maddeyan bêyî kêmasiyan dikarin bi dopîngê-erdên hindik werin bidestxistin.Wekî din, tebeqeya îskeleyê di hucreyên perovskite de ku xwedan avahiyek mezoporî ne di têkiliyên di navbera perovskite û qatên veguhastina barkirinê de di şaneyên rojê de rolek girîng dilîze. Nanoparçeyên di van avahiyan de dikarin kêmasiyên morfolojîk û gelek sînorên genim nîşan bidin.Ev dibe sedema ji nûvekombînasyona bara ne-radyatîf a neyînî û ciddî. Dagirtina porê jî pirsgirêkek e. Dopîngkirina bi îyonên erdên nadir mezinbûna îskeleyê bi rêkûpêk dike û kêmasiyan kêm dike, nanostrukturên hev û yekreng diafirîne.Bi peydakirina çêtirkirina strukturên morfolojîk ên perovskite û qatên veguheztina bargiran, îyonên erdê yên nadir dikarin performansa giştî û aramiya hucreyên rojê yên perovskite baştir bikin, û wan ji bo sepanên bazirganî yên mezin guncantir bikin.PêşerojGirîngiya hucreyên rojê yên perovskite nayê kêm kirin. Ew ê kapasîteya hilberîna enerjiyê ya bilindtir bi lêçûnek pir kêmtir ji hucreyên rojê yên li ser bingeha siliconê yên li sûkê peyda bikin. Lêkolînê destnîşan kir ku doping perovskite bi îyonên erdên kêm kêm taybetmendiyên wê çêtir dike, ku rê li ber çêtirkirina karîgerî û aramiyê vedike. Ev tê vê wateyê ku hucreyên rojê yên perovskite bi performansa çêtir yek gav nêziktir in ku bibin rastiyek.
