Истифодаи унсурҳои камёфт барои бартараф кардани маҳдудиятҳои ҳуҷайраҳои офтобӣ
Ҳуҷайраҳои офтобии Перовскит Ҳуҷайраҳои офтобии Перовскит нисбат ба технологияи ҳозираи ҳуҷайраҳои офтобӣ бартарӣ доранд. Онҳо дорои потенсиали самараноктар, сабук ва арзиши камтар аз дигар вариантҳо мебошанд. Дар ҳуҷайраи офтобии перовскит қабати перовскит дар байни электроди шаффоф дар пеш ва электроди инъикоскунанда дар қафои ҳуҷайра ҷойгир карда шудааст. Дар байни интерфейсҳои катод ва анод қабатҳои интиқоли электродҳо ва сӯрохҳо ҷойгир карда мешаванд, ки ҷамъоварии зарядро дар электродҳо осон мекунад. Дар асоси сохтори морфологӣ ва пайдарпаии қабати қабати интиқоли зарядҳо чор таснифоти ҳуҷайраҳои офтобии перовскит мавҷуданд: ҳамворҳои мунтазам, ҳамвории баръакс, сохторҳои мезопорозӣ ва баръакс. Бо вуҷуди ин, дар технология як қатор камбудиҳо мавҷуданд. Нур, намӣ ва оксиген метавонанд таназзули онҳоро ба вуҷуд оранд, азхудкунии онҳо номувофиқ бошад ва онҳо инчунин бо рекомбинатсияи зарядҳои радиатсионӣ мушкилот доранд. Перовскитҳо метавонанд тавассути электролитҳои моеъ занг зананд, ки ба мушкилоти устуворӣ оварда мерасонанд. Барои татбиқи татбиқи амалии онҳо, бояд дар самаранокии табдили қувваи онҳо ва устувории фаъолияти онҳо такмил дода шавад. Бо вуҷуди ин, пешрафтҳои охирин дар технология ба ҳуҷайраҳои офтобии перовскит бо самаранокии 25,5% оварда расониданд, ки ин маънои онро дорад, ки онҳо аз ҳуҷайраҳои анъанавии фотоэлектрикҳои кремний дур нестанд. Бо ин максад элементхои камьёби замин барои истифода дар батареяхои офтобии перовскит тадкик карда шуданд. Онҳо дорои хосиятҳои фотофизикӣ мебошанд, ки мушкилотро бартараф мекунанд. Аз ин рӯ, истифодаи онҳо дар ҳуҷайраҳои офтобии перовскит хосиятҳои онҳоро беҳтар мекунад ва онҳоро барои татбиқи миқёси васеъ барои ҳалли энергияи тоза қобили ҳаёт мегардонад. Чӣ тавр унсурҳои нодири Замин ба ҳуҷайраҳои офтобии Перовскит кӯмак мекунанд Бисёр хосиятҳои фоидаоваре мавҷуданд, ки унсурҳои нодири замин доранд, ки онҳоро барои беҳтар кардани вазифаи ин насли нави ҳуҷайраҳои офтобӣ истифода бурдан мумкин аст. Аввалан, потенсиали оксидшавӣ ва коҳиши ионҳои камёфт баргардонидашаванда буда, оксидшавӣ ва коҳиши худи маводи мавриди ҳадафро коҳиш медиҳад. Илова бар ин, ташаккули филми тунукро тавассути илова кардани ин элементҳо тавассути пайвастани онҳо бо перовскитҳо ва оксидҳои металлии интиқолдиҳанда танзим кардан мумкин аст. Ғайр аз он, сохтори фазавӣ ва хосиятҳои оптоэлектрониро бо роҳи иваз кардани онҳо ба торчаи булӯр танзим кардан мумкин аст. Пассиватсияи нуқсонҳо тавассути ворид кардани онҳо ба маводи мавриди ҳадаф ё ба таври фосилавӣ дар ҳудуди гандум ё дар сатҳи мавод муваффақ шудан мумкин аст. Ғайр аз он, фотонҳои инфрасурх ва ултрабунафш метавонанд ба нури намоёни перовскитҳо мубаддал шаванд, ки ба туфайли мавҷудияти орбитаҳои сершумори гузариши энергетикӣ дар ионҳои нодир-замин. Бартарии ин дутарафа аст: он аз осеб дидани перовскитҳо аз нури шадид пешгирӣ мекунад ва диапазони вокуниши спектралии маводро васеъ мекунад. Истифодаи элементҳои нодири замин устуворӣ ва самаранокии ҳуҷайраҳои офтобии перовскитро ба таври назаррас беҳтар мекунад. Тағир додани морфологияи филмҳои борик Тавре ки қаблан зикр гардид, унсурҳои нодири замин метавонанд морфологияи плёнкаҳои борикро, ки аз оксидҳои металлӣ иборатанд, тағир диҳанд. Маълум аст, ки морфологияи қабати интиқоли зарядҳои зеризаминӣ ба морфологияи қабати перовскит ва иртибот бо қабати интиқоли заряд таъсир мерасонад. Масалан, допинг бо ионҳои нодир-замин ҷамъшавии нанозарраҳои SnO2-ро, ки метавонанд боиси нуқсонҳои сохторӣ шаванд, пешгирӣ мекунад ва инчунин ташаккули кристаллҳои калони NiOx-ро коҳиш дода, қабати яксон ва паймонҳои кристаллҳоро ба вуҷуд меорад. Ҳамин тариқ, бо допинги камёфт қабати тунуки ин моддаҳоро бе нуқсон ба даст овардан мумкин аст. Илова бар ин, қабати скафод дар ҳуҷайраҳои перовскит, ки сохтори мезопороз доранд, дар алоқаи байни қабатҳои интиқоли перовскит ва заряд дар ҳуҷайраҳои офтобӣ нақши муҳим мебозад. Нанозаррачаҳо дар ин сохторҳо метавонанд нуқсонҳои морфологӣ ва сарҳадҳои зиёди донаҳоро нишон диҳанд. Ин ба рекомбинатсияи зарядҳои номатлуб ва ҷиддии радиатсионӣ оварда мерасонад. Пур кардани сӯрохиҳо низ як масъала аст. Допинг бо ионҳои камёфт афзоиши устухонҳоро танзим мекунад ва нуқсонҳоро коҳиш дода, наноструктураи ҳамоҳанг ва якхела эҷод мекунад. Тавассути такмил додани сохтори морфологии қабатҳои интиқоли перовскитҳо ва зарядҳо, ионҳои замини нодир метавонанд фаъолият ва устувории ҳуҷайраҳои офтобии перовскитро беҳтар созанд ва онҳоро барои барномаҳои бузурги тиҷоратӣ мувофиқтар кунанд. Аҳамияти ҳуҷайраҳои офтобии перовскитро кам кардан мумкин нест. Онҳо иқтидори олии тавлиди энергияро бо арзиши хеле камтар аз ҳуҷайраҳои офтобии кремний дар бозор таъмин хоҳанд кард. Таҳқиқот нишон дод, ки перовскити допинг бо ионҳои нодир хосиятҳои онро беҳтар мекунад ва ба беҳтар шудани самаранокӣ ва устуворӣ оварда мерасонад. Ин маънои онро дорад, ки ҳуҷайраҳои офтобии перовскит бо иҷрои беҳтаршуда як қадам ба воқеият шудан наздиктаранд.
Вақти фиристодан: Ноябр-24-2021