Silicio kraujo kūneliai, kurių efektyvumas didesnis kaip 26%

Laboratorijos dydžio saulės elementų prototipas (TPC – skaidrus pasyvus kontaktas). Ant silicio vaflio gali būti matomos keturios silicio ląstelės, kurių kiekviena yra keturi kvadratiniai centimetrai, kiekviena sujungta ir įrėminta sidabriniais kontaktais, atspaustais ekrane. Paskola: „Forschungszentrum Jülich“

Nanostruktūruota medžiaga նոր Nauja ląstelių konstrukcija atveria kelią silicio kraujo kūnelių gamybai daugiau nei 26% efektyvumu.

Šiandien nėra pigesnio elektros energijos gamybos būdo nei naudojant ar! Šiuo metu žolynuose statomos elektrinės, kurios saulės energiją tieks mažiau nei dviem centais už kilovatvalandę. Rinkoje esančios kristalinio silicio pagrindo kraujo ląstelės tai leidžia pasiekti iki 23% efektyvumu. Todėl jų pasaulinė rinkos dalis siekia apie 95%. Naudojant daugiau nei 26% dar didesnį efektyvumą, išlaidas galima dar labiau sumažinti. Tarptautinė „Forschungszentrum Jülich“ fotoelektros tyrėjų darbo grupė dabar planuoja šį tikslą pasiekti nanoklave priešais kraujo ląsteles su skaidriomis medžiagomis ir sudėtingu kiaušiniu. Mokslininkai praneša apie savo daugelio metų sėkmę žinomame mokslo žurnale Gamtos energija,

Pastaraisiais dešimtmečiais silicio kraujo kūneliai nuolat tobulėjo ir jau pasiekė labai aukštą išsivystymo lygį. Tačiau nerimą keliantis perdirbimo poveikis vis dar pasireiškia po to, kai fotovoltinė elektros įkroviklių energija sugeria šviesą. Šiame procese neigiamai įkrauti nešėjai, kurie jau susiformavo, susijungia ir panaikina vienas kitą, kad juos būtų galima panaudoti saulės energijos srautui. Šį poveikį gali neutralizuoti specialios medžiagos, turinčios ypatingą savybę – pasyvinimas.

Skaidrus nanosluoksnių kraujo ląstelių sluoksnio seka

Naujų kraujo ląstelių sluoksnių seka atsitiktinėje piramidės struktūroje su skaidriu priekiniu sluoksniu (TPC, skaidrus pasyvus kontaktas). Pilkas plotas atitinka n-legiruotą kristalinį silicio vaflį, šviesiai mėlyną sluoksnį – drėgną chemiškai užaugintą silicio dioksidą, raudoną – pasyvų silicio karbidą, paskui oranžinį laidų silicio karbidą. Galutinis žalias sluoksnis atitinka indio alavo oksidą (ITO). Paskola: „Forschungszentrum Jülich“

„Mūsų nanostruktūriniai sluoksniai siūlo būtent tą norimą pasyvumą“, – sakė buvusi Woolich Energy klimato tyrimų instituto (IEK-5) magistrantė Malte Kohler, tada įgijusi daktaro laipsnį. Be to, itin ploni sluoksniai yra skaidrūs, todėl greičiausiai šviesos dažnis nesumažės և jie turi didelį elektros laidumą.

„Kol kas joks kitas požiūris neapjungia šių trijų savybių – pasyvumo, skaidrumo, laidumo, taip pat ir mūsų naujojo dizaino“, – sakė dr. Keaningas Dingas, „Yulich“ darbo grupės vadovas. Pirmasis Jülich TPC kraujo ląstelių prototipas laboratorijoje pasiekė aukštą efektyvumą – 23,99% (+ – 0,29%). Šią vertę taip pat patvirtino Saulės energijos tyrimų instituto (ISFH) nepriklausoma „CalTeC“ laboratorija Hameline. Tai reiškia, kad Jülich TPC kraujo ląstelės vis dar yra šiek tiek žemesnės nei geriausios kada nors laboratorijoje pagamintos kristalinio silicio ląstelės. Tačiau lygiagrečiai imituojant modelius paaiškėjo, kad naudojant TPC technologiją įmanoma daugiau nei 26% efektyvumo.

„Be to, gamyboje naudojome tik tuos procesus, kuriuos galima palyginti greitai integruoti į serijinę gamybą“, – Ding pabrėžia pranašumą prieš kitus tyrimo metodus. Taikydami šią strategiją, Yulicho mokslininkai, be didelių pastangų, tiesia kelią į laboratorijos plataus masto pramoninių kraujo ląstelių gamybą.

Norint pagaminti TPC kraujo ląstelių sluoksnius, reikėjo kelių žingsnių. Ant plono silicio dioksido sluoksnio mokslininkai padėjo dvigubą mažų nanokristalų sluoksnį silicio karbido piramidės pavidalu, tepamą dviem skirtingomis temperatūromis. Galiausiai, po to – skaidrus indio alavo oksido sluoksnis. Dingo partneriai naudojo drėgnus cheminius procesus, cheminio garų nusodinimo (CVD) և dispersijos procesą.

Siekdami sėkmės, YULIK tyrėjai iš IEK 5 և Yulicho Ernsto Ruskos elektroninių mikroskopų centro glaudžiai bendradarbiavo su keliais Nyderlandų, Kinijos, Rusijos ir Ekvadoro institutais. Tarp partnerių yra RWTH tyrėjai iš Acheno universiteto, Duisburgo-Eseno universiteto, Delfto և Endhoveno technikos universitetų, San Francisko de Kito universiteto, Novosibirsko universiteto Kut Kutateladzės termofizikos instituto Guang Guangdžou San Jato universiteto. Tolesni veiksmai Kainingo Dingo tyrimų grupė planuoja toliau optimizuoti savo TPC kraujo ląstelių galios pralaidumą. „Mes tikimės, kad kraujo ląstelių gamintojai parodys didelį susidomėjimą mūsų technologijomis“, – sako Dingas.

Nuoroda. „Silicio karbido pagrindu pagamintas labai skaidrus pasyvus kontaktas kristalinio silicio kraujo ląstelėms, kurių efektyvumas artėja prie 24%“, Kaing Ding, 2021 m. Balandžio 15 d., Gamtos energija,
DOI: 10.1038 / s41560-021-00806-9:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Dėl hormoninių vaistų neproliferaciniai baltymai gali išplisti koronavirusą ir sustabdyti ID-19 vystymąsi

Hormonų tyrimai gali sukelti AD-19 ginklų paplitimą. Kreditas: „Getty Images“ Naujas „Penny Medical“ tyrimas parodo, kaip anti-androgenai trukdo pagrindiniams receptoriams, reikalingiems virusų invazijai į...

Nuostabus „slapto“ objektyvo projektavimo metodas, kurį naudojo „mikrobiologijos tėvas“, rastas po 300 metų

Tai Van Leeuwenhoek mikroskopas. Autoriai: Utrechto universitetas / Rijksmuseum Boerhaave / TU Delft Mikroskopas, kurį Antoni van Leeuwenhoek naudojo novatoriškiems tyrimams atlikti, turi nuostabų...

Joninės sijos sudaro glaudžiai sujungtas „Qubits“ grandines.

Jonų pluoštai gali suformuoti glaudžiai suporuotas kvantinių bitų (kubitų) grandines, pagrįstas deimantų „azoto neturinčiais„ spalvų centrais “, skirtus naudoti kvantinės skaičiavimo aparatinėje įrangoje. ...

Tyrėjai kuria 3D atspausdintą želę biomedicininėms medžiagoms, minkštai robotikai

Hidrogelio medžiaga gaunama iš skirtingo dydžio dumblių dalelių. Paskola Orlino slėnis, NC valstybinis universitetas Dėl stiprumo ir lankstumo hidrogeliai sujungia du fizinius kiaušinius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.