Użu ta 'Elementi Rari-Earth biex Jegħlbu Limitazzjonijiet taċ-Ċelloli Solari
Użu ta 'Elementi Rari-Earth biex Jegħlbu Limitazzjonijiet taċ-Ċelloli Solari
sors: materjali AZOĊelloli Solari PerovskiteIċ-ċelloli solari perovskite għandhom vantaġġi fuq it-teknoloġija attwali taċ-ċelloli solari.Huma għandhom il-potenzjal li jkunu aktar effiċjenti, huma ħfief, u jiswew inqas minn varjanti oħra.F'ċellula solari perovskite, is-saff ta 'perovskite huwa mdawwar bejn elettrodu trasparenti fuq quddiem u elettrodu li jirrifletti fuq wara taċ-ċellula.It-trasport tal-elettrodu u s-saffi tat-trasport tat-toqba jiddaħħlu bejn l-interfaces tal-katodu u tal-anodu, li jiffaċilita l-ġbir ta 'ċarġ fl-elettrodi.Hemm erba 'klassifikazzjonijiet ta' ċelluli solari perovskite bbażati fuq l-istruttura tal-morfoloġija u s-sekwenza tas-saff tas-saff tat-trasport ta 'ċarġ: strutturi planari regolari, planari invertiti, mesoporous regolari u strutturi mesoporous invertiti.Madankollu, jeżistu diversi żvantaġġi mat-teknoloġija.Id-dawl, l-umdità u l-ossiġnu jistgħu jinduċu d-degradazzjoni tagħhom, l-assorbiment tagħhom jista 'jkun mhux imqabbel, u għandhom ukoll kwistjonijiet b'rikkombinazzjoni ta' ħlas mhux radjattiv.Perovskites jistgħu jiġu msadda minn elettroliti likwidi, li jwasslu għal kwistjonijiet ta 'stabbiltà.Biex jiġu realizzati l-applikazzjonijiet prattiċi tagħhom, għandu jsir titjib fl-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija u l-istabbiltà operattiva tagħhom.Madankollu, avvanzi reċenti fit-teknoloġija wasslu għal ċelloli solari perovskite b'effiċjenza ta '25.5%, li jfisser li mhumiex 'il bogħod minn ċelloli solari fotovoltajċi tas-silikon konvenzjonali.Għal dan il-għan, elementi ta 'art rari ġew esplorati għal applikazzjonijiet fiċ-ċelloli solari perovskite.Huma jippossjedu proprjetajiet fotofiżiċi li jegħlbu l-problemi.L-użu tagħhom f'ċelloli solari perovskite għalhekk se jtejjeb il-proprjetajiet tagħhom, u jagħmilhom aktar vijabbli għal implimentazzjoni fuq skala kbira għal soluzzjonijiet ta 'enerġija nadifa.Kif Elementi Rari tad-Dinja Għajnuna Ċelloli Solari PerovskiteHemm ħafna proprjetajiet vantaġġużi li jippossjedu l-elementi tad-dinja rari li jistgħu jintużaw biex itejbu l-funzjoni ta 'din il-ġenerazzjoni l-ġdida ta' ċelloli solari.L-ewwelnett, il-potenzjali ta 'ossidazzjoni u tnaqqis fil-joni ta' l-art rari huma riversibbli, u jnaqqsu l-ossidazzjoni u t-tnaqqis tal-materjal fil-mira stess.Barra minn hekk, il-formazzjoni ta 'film irqiq tista' tiġi rregolata biż-żieda ta 'dawn l-elementi billi jiġu gganċjati kemm ma' perovskites kif ukoll ma 'ossidi tal-metall tat-trasport taċ-ċarġ.Barra minn hekk, l-istruttura tal-fażi u l-proprjetajiet optoelettroniċi jistgħu jiġu aġġustati billi jiġu inkorporati b'mod sostituzzjoni fil-kannizzata tal-kristall.Il-passivazzjoni tad-difetti tista 'tinkiseb b'suċċess billi jiġu inkorporati fil-materjal fil-mira jew interstizjalment fil-konfini tal-qamħ jew fuq il-wiċċ tal-materjal.Barra minn hekk, fotoni infra-aħmar u ultravjola jistgħu jiġu kkonvertiti f'dawl viżibbli li jirreaġixxi għall-perovskite minħabba l-preżenza ta 'diversi orbiti ta' transizzjoni enerġetika fil-joni ta 'earth rari.Il-vantaġġi ta 'dan huma doppji: jevita li l-perovskites issirilhom ħsara minn dawl ta' intensità għolja u jestendi l-firxa ta 'rispons spettrali tal-materjal.L-użu ta 'elementi rari tad-dinja jtejjeb b'mod sinifikanti l-istabbiltà u l-effiċjenza taċ-ċelloli solari perovskite.Morfoloġija li timmodifika ta' Films irqaqKif issemma qabel, elementi terrestri rari jistgħu jimmodifikaw il-morfoloġiji ta 'films irqaq li jikkonsistu f'ossidi tal-metall.Huwa dokumentat sew li l-morfoloġija tas-saff ta 'trasport ta' ċarġ sottostanti tinfluwenza l-morfoloġija tas-saff ta 'perovskite u l-kuntatt tiegħu mas-saff ta' trasport ta 'ċarġ.Pereżempju, id-doping b'jonji ta 'earth rari jipprevjeni l-aggregazzjoni ta' nanopartiċelli SnO2 li jistgħu jikkawżaw difetti strutturali, u wkoll itaffi l-formazzjoni ta 'kristalli kbar NiOx, u joħloq saff uniformi u kompatt ta' kristalli.Għalhekk, films ta 'saff irqiq ta' dawn is-sustanzi mingħajr difetti jistgħu jinkisbu b'doping ta 'art rari.Barra minn hekk, is-saff tal-armar fiċ-ċelloli perovskite li għandhom struttura mesoporuża għandu rwol importanti fil-kuntatti bejn il-perovskite u s-saffi tat-trasport taċ-ċarġ fiċ-ċelloli solari.In-nanopartiċelli f'dawn l-istrutturi jistgħu juru difetti morfoloġiċi u bosta konfini tal-qamħ.Dan iwassal għal rikombinazzjoni ta 'charge mhux radjattiva avversa u serja.Il-mili tal-pori huwa wkoll kwistjoni.Doping b'jonji ta 'earth rari jirregola t-tkabbir ta' l-armar u jnaqqas id-difetti, u joħloq nanostrutturi allinjati u uniformi.Billi tipprovdi titjib għall-istruttura morfoloġika tal-perovskite u s-saffi tat-trasport ta 'ċarġ, il-joni tad-dinja rari jistgħu jtejbu l-prestazzjoni ġenerali u l-istabbiltà taċ-ċelloli solari perovskite, u jagħmluhom aktar adattati għal applikazzjonijiet kummerċjali fuq skala kbira.Il-futurL-importanza taċ-ċelloli solari perovskite ma tistax tiġi sottovalutata.Se jipprovdu kapaċità superjuri ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija għal spiża ħafna aktar baxxa minn ċelloli solari attwali bbażati fuq is-silikon fis-suq.L-istudju wera li l-perovskite tad-doping b'joni ta 'earth rari jtejjeb il-proprjetajiet tiegħu, li jwassal għal titjib fl-effiċjenza u l-istabbiltà.Dan ifisser li ċ-ċelloli solari perovskite b'rendiment imtejjeb huma pass eqreb biex isiru realtà.
