Quyosh xujayralarining cheklovlarini yengish uchun nodir yer elementlaridan foydalanish
Quyosh xujayralarining cheklovlarini yengish uchun nodir yer elementlaridan foydalanish
manba: AZO materiallariPerovskit quyosh xujayralariPerovskit quyosh xujayralari mavjud quyosh batareyasi texnologiyasidan afzalliklarga ega. Ular boshqa variantlardan ko'ra samaraliroq, engil va arzonroq bo'lish imkoniyatiga ega. Perovskit quyosh batareyasida perovskit qatlami old tomondan shaffof elektrod va kameraning orqa tomonidagi aks ettiruvchi elektrod o'rtasida joylashgan.Elektrodlarni tashish va teshiklarni tashish qatlamlari katod va anod interfeyslari orasiga o'rnatiladi, bu elektrodlarda zaryad yig'ishni osonlashtiradi.Zaryadni tashish qatlamining morfologik tuzilishi va qatlam ketma-ketligiga asoslangan perovskit quyosh xujayralari to'rtta tasnifi mavjud: muntazam tekislik, teskari tekislik, muntazam mezoporoz va teskari mezoporoz tuzilmalar.Biroq, texnologiyada bir qator kamchiliklar mavjud. Yorug'lik, namlik va kislorod ularning emirilishiga olib kelishi mumkin, ularning so'rilishi mos kelmasligi mumkin va ularda radiatsiyaviy bo'lmagan zaryad rekombinatsiyasi bilan bog'liq muammolar mavjud. Perovskitlar suyuq elektrolitlar tomonidan zanglab ketishi mumkin, bu esa barqarorlik muammolariga olib keladi.Ularning amaliy qo'llanilishini amalga oshirish uchun quvvatni o'zgartirish samaradorligi va operatsion barqarorligini yaxshilash kerak. Biroq, texnologiyaning so'nggi yutuqlari 25,5% samaradorlikka ega perovskit quyosh batareyalariga olib keldi, ya'ni ular an'anaviy silikon fotovoltaik quyosh xujayralari orqasida emas.Shu maqsadda perovskit quyosh xujayralarida qo'llanilishi uchun noyob er elementlari o'rganildi. Ular muammolarni bartaraf etadigan fotofizik xususiyatlarga ega. Shuning uchun ularni perovskit quyosh xujayralarida ishlatish ularning xususiyatlarini yaxshilaydi, bu ularni toza energiya echimlari uchun keng ko'lamli amalga oshirish uchun yanada qulayroq qiladi.Noyob Yer elementlari Perovskit quyosh hujayralariga qanday yordam beradiNoyob tuproq elementlarining ko'plab foydali xususiyatlari mavjud bo'lib, ular quyosh batareyalarining yangi avlodi funksiyasini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin. Birinchidan, noyob tuproq ionlarida oksidlanish va qaytarilish potentsiallari qaytarilmas bo'lib, maqsadli materialning o'z oksidlanishini va qaytarilishini kamaytiradi. Bundan tashqari, yupqa qatlam hosil bo'lishi ushbu elementlarning qo'shilishi bilan ularni perovskitlar va zaryad tashuvchi metall oksidlari bilan bog'lash orqali tartibga solinishi mumkin.Bundan tashqari, faza tuzilishi va optoelektronik xususiyatlar ularni kristall panjaraga o'rnini bosuvchi tarzda kiritish orqali sozlanishi mumkin. Qusurlarni passivatsiyaga ularni maqsadli materialga yoki don chegaralarida yoki material yuzasida joylashtirish orqali muvaffaqiyatli erishish mumkin.Bundan tashqari, infraqizil va ultrabinafsha fotonlar nodir yer ionlarida ko'plab energetik o'tish orbitalari mavjudligi tufayli perovskitga sezgir ko'rinadigan yorug'likka aylanishi mumkin.Buning afzalliklari ikki xil: u yuqori intensiv yorug'lik ta'sirida perovskitlarning shikastlanishiga yo'l qo'ymaydi va materialning spektral javob diapazonini kengaytiradi. Noyob tuproq elementlaridan foydalanish perovskit quyosh batareyalarining barqarorligi va samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.Yupqa qatlamlarning morfologiyasini o'zgartirishYuqorida aytib o'tilganidek, noyob tuproq elementlari metall oksidlaridan tashkil topgan yupqa qatlamlarning morfologiyasini o'zgartirishi mumkin. Pastda joylashgan zaryadni tashish qatlamining morfologiyasi perovskit qatlamining morfologiyasiga va uning zaryad tashish qatlami bilan aloqasiga ta'sir qilishi yaxshi hujjatlashtirilgan.Masalan, noyob tuproq ionlari bilan doping tuzilish nuqsonlarini keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan SnO2 nanozarrachalarining agregatsiyasini oldini oladi, shuningdek, kristallarning bir xil va ixcham qatlamini yaratib, katta NiOx kristallarining shakllanishini yumshatadi. Shunday qilib, nodir doping yordamida ushbu moddalarning nozik qatlamli qatlamlariga nuqsonsiz erishish mumkin.Bundan tashqari, mezoporoz tuzilishga ega bo'lgan perovskit hujayralaridagi iskala qatlami quyosh xujayralaridagi perovskit va zaryadni tashish qatlamlari o'rtasidagi aloqada muhim rol o'ynaydi. Ushbu tuzilmalardagi nanozarralar morfologik nuqsonlar va ko'plab don chegaralarini ko'rsatishi mumkin.Bu salbiy va jiddiy radiatsiyaviy bo'lmagan zaryad rekombinatsiyasiga olib keladi. Teshiklarni to'ldirish ham muammo hisoblanadi. Noyob tuproq ionlari bilan doping iskala o'sishini tartibga soladi va nuqsonlarni kamaytiradi, tekislangan va bir xil nanostrukturalarni yaratadi.Perovskit va zaryadni tashish qatlamlarining morfologik tuzilishini yaxshilashni ta'minlash orqali noyob tuproq ionlari perovskit quyosh xujayralarining umumiy ishlashi va barqarorligini yaxshilaydi, bu ularni keng ko'lamli tijorat ilovalari uchun ko'proq moslashtiradi.KelajakPerovskit quyosh xujayralarining ahamiyatini kamaytirib bo'lmaydi. Ular bozordagi kremniyga asoslangan quyosh batareyalariga qaraganda ancha past narxda yuqori energiya ishlab chiqarish quvvatini ta'minlaydi. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, perovskitni noyob tuproq ionlari bilan doping qilish uning xususiyatlarini yaxshilaydi, bu samaradorlik va barqarorlikni oshirishga olib keladi. Bu shuni anglatadiki, yaxshilangan ishlashga ega perovskit quyosh batareyalari haqiqatga bir qadam yaqinroq.
