Benotzt Selten Äerd Elementer fir Aschränkungen vu Solarzellen ze iwwerwannen
Benotzt Selten Äerd Elementer fir Aschränkungen vu Solarzellen ze iwwerwannen
Quelle: AZO MaterialsPerovskite SolarzellenPerovskite Solarzellen hunn Virdeeler iwwer déi aktuell Solarzelltechnologie. Si hunn d'Potenzial méi effizient ze sinn, si liicht a kascht manner wéi aner Varianten. An enger Perovskite Solarzelle ass d'Schicht vu Perovskit tëscht enger transparenter Elektrode virun an enger reflektéierter Elektrode hannert der Zell ageklemmt.Elektrodentransport a Lachtransportschichten ginn tëscht Kathode- an Anode-Interfaces agebaut, wat d'Laaschtsammlung bei den Elektroden erliichtert.Et gi véier Klassifikatioune vu Perovskite Sonnenzellen baséiert op der Morphologiestruktur a Schichtsequenz vun der Ladungstransportschicht: regelméisseg planar, ëmgedréint planar, reegelméisseg mesoporös a invertéiert mesoporous Strukturen.Wéi och ëmmer, et gi verschidde Nodeeler mat der Technologie. Liicht, Feuchtigkeit a Sauerstoff kënnen hir Degradatioun induzéieren, hir Absorptioun kann net passend sinn, a si hunn och Probleemer mat net-radiativ Ladungsrekombinatioun. Perovskite kënne vu flëssege Elektrolyte korrodéiert ginn, wat zu Stabilitéitsprobleemer féiert.Fir hir praktesch Uwendungen ze realiséieren, musse Verbesserungen an hirer Kraaftkonversiounseffizienz an Operatiounsstabilitéit gemaach ginn. Wéi och ëmmer, rezent Fortschrëtter an der Technologie hunn zu Perovskite Solarzellen mat enger Effizienz vun 25,5% gefouert, dat heescht datt se net wäit hannert konventionell Silizium Photovoltaik Solarzellen sinn.Zu dësem Zweck goufen selten Äerdelementer fir Uwendungen an Perovskite Solarzellen exploréiert. Si besëtzen photophysikalesch Eegeschaften déi d'Problemer iwwerwannen. Benotzen se an perovskite Solarzellen wäert also hir Eegeschafte verbesseren, mécht se méi liewensfäeg fir grouss-Skala Ëmsetzung fir propper Energie Léisungen.Wéi seelen Äerd Elementer Hëllef Perovskite SonnenzellenEt gi vill avantagéis Eegeschaften déi selten Äerdelementer hunn, déi benotzt kënne fir d'Funktioun vun dëser neier Generatioun vu Solarzellen ze verbesseren. Als éischt sinn d'Oxidatiouns- a Reduktiounspotentialer a rare Äerdionen reversibel, wat d'Zilmaterial seng eege Oxidatioun a Reduktioun reduzéiert. Zousätzlech kann d'Dënnfilmbildung duerch d'Zousatz vun dësen Elementer geregelt ginn andeems se se mat béide Perovskiten a Ladentransportmetalloxiden këmmeren.Ausserdeem kënnen d'Phasestruktur an optoelektronesch Eegeschafte ugepasst ginn andeems se se substitutionell an d'Kristallgitter agebonne ginn. Defekt Passivatioun kann erfollegräich erreecht ginn andeems se se an d'Zielmaterial agebeet ginn entweder interstitiell op de Kärgrenzen oder op der Uewerfläch vum Material.Ausserdeem kënnen Infrarout an ultraviolet Photonen a perovskite-reaktiounsfäeger sichtbar Liicht ëmgewandelt ginn wéinst der Präsenz vu villen energesche Iwwergangsbunnen an de rare Äerdionen.D'Virdeeler dovun sinn zweefach: et vermeit datt d'Perovskiten duerch héichintensitéit Liicht beschiedegt ginn a verlängert d'Spektralreaktiounsberäich vum Material. Mat seltenen Äerdelementer verbessert d'Stabilitéit an d'Effizienz vun Perovskite Solarzellen wesentlech.Morphologie vun dënnen Filmer ännerenWéi virdru scho gesot, selten Äerdelementer kënnen d'Morphologie vun dënnen Filmer aus Metalloxide änneren. Et ass gutt dokumentéiert datt d'Morphologie vun der ënnerierdeger Ladungstransportschicht d'Morphologie vun der Perovskitschicht a säi Kontakt mat der Ladungstransportschicht beaflosst.Zum Beispill, Doping mat seltenen Äerd-Ionen verhënnert d'Aggregatioun vu SnO2 Nanopartikelen, déi strukturell Mängel verursaachen, an och d'Bildung vu grousse NiOx-Kristalle reduzéieren, fir eng eenheetlech a kompakt Schicht vu Kristalle ze kreéieren. Sou kann dënn Schicht Filmer vun dëse Substanzen ouni Mängel mat rare-earth Doping erreecht ginn.Zousätzlech spillt d'Scafoldschicht an Perovskitzellen, déi eng mesoporös Struktur hunn, eng wichteg Roll bei de Kontakter tëscht de Perovskit- a Ladentransportschichten an de Sonnenzellen. D'Nanopartikelen an dëse Strukture kënnen morphologesch Mängel a vill Kärgrenzen weisen.Dëst féiert zu ongewollten a seriöse net-strahlende Ladungsrekombinatioun. Pore Fëllung ass och en Thema. Doping mat seltenen Äerd-Ionen reguléiert de Steigerungswachstum a reduzéiert Mängel, kreéiert ausgeriicht an eenheetlech Nanostrukturen.Andeems se Verbesserunge fir d'morphologesch Struktur vu Perovskite a Ladungstransportschichten ubidden, kënnen seelen Äerdionen d'Gesamtleistung an d'Stabilitéit vun de Perovskite Solarzellen verbesseren, wat se méi gëeegent fir grouss kommerziell Uwendungen mécht.D'ZukunftD'Wichtegkeet vu Perovskite Solarzellen kann net ënnerschat ginn. Si bidden eng super Energieproduktiounskapazitéit fir vill méi niddreg Käschte wéi déi aktuell Siliziumbaséiert Solarzellen um Maart. D'Studie huet bewisen datt Doping Perovskite mat seltenen Ionen seng Eegeschafte verbessert, wat zu Verbesserungen an der Effizienz a Stabilitéit féiert. Dëst bedeit datt Perovskite Solarzellen mat verbesserte Leeschtung ee Schrëtt méi no sinn fir eng Realitéit ze ginn.
