Menggunakan Unsur Nadir Bumi untuk Mengatasi Had Sel Suria
Menggunakan Unsur Nadir Bumi untuk Mengatasi Had Sel Suria
sumber:bahan AZOSel Suria PerovskiteSel solar perovskite mempunyai kelebihan berbanding teknologi sel solar semasa. Mereka mempunyai potensi untuk menjadi lebih cekap, ringan dan kos lebih murah daripada varian lain. Dalam sel suria perovskit, lapisan perovskite diapit di antara elektrod lutsinar di hadapan dan elektrod pemantul di belakang sel.Pengangkutan elektrod dan lapisan pengangkutan lubang dimasukkan antara antara muka katod dan anod, yang memudahkan pengumpulan cas pada elektrod.Terdapat empat klasifikasi sel suria perovskit berdasarkan struktur morfologi dan jujukan lapisan lapisan pengangkutan cas: satah sekata, satah terbalik, mesopous sekata, dan struktur mesopous terbalik.Walau bagaimanapun, beberapa kelemahan wujud dengan teknologi. Cahaya, lembapan dan oksigen boleh menyebabkan kemerosotannya, penyerapannya boleh tidak sepadan, dan mereka juga mempunyai masalah dengan penggabungan semula cas bukan sinaran. Perovskit boleh terhakis oleh elektrolit cecair, yang membawa kepada masalah kestabilan.Untuk merealisasikan aplikasi praktikal mereka, penambahbaikan mesti dibuat dalam kecekapan penukaran kuasa dan kestabilan operasi mereka. Walau bagaimanapun, kemajuan terkini dalam teknologi telah membawa kepada sel solar perovskite dengan kecekapan 25.5%, yang bermaksud bahawa mereka tidak jauh di belakang sel solar fotovoltaik silikon konvensional.Untuk tujuan ini, unsur nadir bumi telah diterokai untuk aplikasi dalam sel solar perovskite. Mereka mempunyai sifat fotofizik yang mengatasi masalah. Oleh itu, menggunakannya dalam sel solar perovskite akan meningkatkan sifatnya, menjadikannya lebih berdaya maju untuk pelaksanaan berskala besar untuk penyelesaian tenaga bersih.Bagaimana Unsur Nadir Bumi Membantu Sel Suria PerovskiteTerdapat banyak sifat berfaedah yang dimiliki oleh unsur nadir bumi yang boleh digunakan untuk meningkatkan fungsi sel solar generasi baharu ini. Pertama, potensi pengoksidaan dan pengurangan dalam ion nadir bumi boleh diterbalikkan, mengurangkan pengoksidaan dan pengurangan bahan sasaran itu sendiri. Selain itu, pembentukan filem nipis boleh dikawal dengan penambahan unsur-unsur ini dengan menggabungkannya dengan kedua-dua perovskit dan oksida logam pengangkutan cas.Tambahan pula, struktur fasa dan sifat optoelektronik boleh diselaraskan dengan memasukkannya secara gantian ke dalam kekisi kristal. Pempasifan kecacatan boleh dicapai dengan jayanya dengan memasukkannya ke dalam bahan sasaran sama ada secara interstisial di sempadan butiran atau pada permukaan bahan.Selain itu, foton inframerah dan ultraungu boleh ditukar menjadi cahaya nampak responsif perovskit kerana kehadiran banyak orbit peralihan bertenaga dalam ion nadir bumi.Kelebihan ini adalah dua kali ganda: ia mengelakkan perovskit menjadi rosak oleh cahaya intensiti tinggi dan memanjangkan julat tindak balas spektrum bahan. Menggunakan unsur nadir bumi meningkatkan kestabilan dan kecekapan sel solar perovskite dengan ketara.Mengubah suai Morfologi Filem NipisSeperti yang dinyatakan sebelum ini, unsur nadir bumi boleh mengubah suai morfologi filem nipis yang terdiri daripada oksida logam. Telah didokumentasikan dengan baik bahawa morfologi lapisan pengangkutan cas yang mendasari mempengaruhi morfologi lapisan perovskit dan sentuhannya dengan lapisan pengangkutan cas.Sebagai contoh, doping dengan ion nadir bumi menghalang pengagregatan nanozarah SnO2 yang boleh menyebabkan kecacatan struktur, dan juga mengurangkan pembentukan kristal NiOx yang besar, mewujudkan lapisan kristal yang seragam dan padat. Oleh itu, filem lapisan nipis bahan ini tanpa kecacatan boleh dicapai dengan doping nadir bumi.Selain itu, lapisan perancah dalam sel perovskit yang mempunyai struktur mesoporous memainkan peranan penting dalam hubungan antara lapisan perovskite dan pengangkutan cas dalam sel suria. Nanopartikel dalam struktur ini boleh memaparkan kecacatan morfologi dan banyak sempadan butiran.Ini membawa kepada penggabungan semula cas bukan sinaran yang buruk dan serius. Pengisian pori juga menjadi isu. Doping dengan ion nadir bumi mengawal pertumbuhan perancah dan mengurangkan kecacatan, mewujudkan struktur nano yang sejajar dan seragam.Dengan menyediakan penambahbaikan untuk struktur morfologi perovskit dan lapisan pengangkutan cas, ion nadir bumi boleh meningkatkan prestasi keseluruhan dan kestabilan sel solar perovskit, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi komersial berskala besar.Masa DepanKepentingan sel suria perovskite tidak boleh dipandang remeh. Mereka akan menyediakan kapasiti penjanaan tenaga yang unggul untuk kos yang jauh lebih rendah daripada sel suria berasaskan silikon semasa di pasaran. Kajian telah menunjukkan bahawa doping perovskit dengan ion nadir bumi meningkatkan sifatnya, membawa kepada peningkatan dalam kecekapan dan kestabilan. Ini bermakna sel solar perovskite dengan prestasi yang lebih baik adalah satu langkah lebih dekat untuk menjadi kenyataan.
