Sumuštinių struktūra pagerina naujos kartos saulės baterijų efektyvumą

Naujos kartos saulės elementų medžiagos prototipo pavyzdys. Kreditas: „Shutterstock“

Mokslininkai bando ką nors išgelbėti iš saulės efektyvumo iššūkio su „Sandwich“ modeliu

Naujos kartos saulės kolektorių dizainas gali būti patobulintas geriau suprantant pagrindinio komponento struktūrą.

Pigesnių ir efektyvesnių atsinaujinančių energijos šaltinių ištroškusiame pasaulyje Australijos mokslininkams tai patiko.

„ARCC“ kompetencijos centro, kuriam vadovauja „Exciton Science“, darbai parodė, kad dvimatės (2D) plonos plėvelės, naudojamos kai kuriuose perovskito saulės elementuose, atrodo kaip sumuštinis. Perovskite yra įdomi medžiaga, pirmaujanti saulės energijos tyrimų ir dizaino srityje.

Anksčiau mokslininkai manė, kad šios 2D perovskito plėvelės buvo „gradientinės“ struktūros, kurioje tam tikri komponentai buvo rasti giliai medžiagoje, taip pat kiti arčiau paviršiaus esantys papildomi elementai, pavyzdžiui, krekingo viršus.

Tačiau straipsnyje, išspausdintame Medžiagų chemijos žurnalas C.Melburno universitete įsikūrę „Exciton Science“ nariai kartu su Australijos nacionalinės mokslo agentūros CSIRO ir Šandongo universiteto bendradarbiais pademonstravo į sumuštinius panašią struktūrą, kai du vienodo tipo (duonos) sluoksniai supa vidurinį. , kontrastinis sluoksnis (užpildas).

2D „Perovskite“ sumuštinių struktūra

Siūlomos 2D perovskite siūlomos „sumuštinės“ struktūros grafinis atvaizdavimas. Kreditas: „Exciton Science“

Šis dizainas skatina eksitonus – kvazidaleles, kurios yra svarbios saulės energiją paverčiant elektra – pereiti nuo vidurinio sluoksnio prie abiejų plėvelės paviršių, o laisvieji nešėjai per elektrodus perneša krūvio krūvį, padėdami generuoti daugiau saulės energijos įeinant į prietaisus.

“Tikroji problema buvo suprasti šių 2D perovskitų saulės elementų struktūrą”, – sakė profesorius Kenas Ghiggino.

„Literatūroje buvo daug diskusijų. Pažanga, kurią padarėme, yra žinoti tikrąją šių filmų struktūrą ir jų veikimą saulės elementuose “.

2D perovskito prietaisai ypač domina dėl didelio stabilumo ir ilgaamžiškumo „3D“ perovskito elementų atžvilgiu. 2D prototipų įtaisai, sukurti mokslininkų, naudojant CSIRO infrastruktūrą ir specializaciją, parodė 13% efektyvumą.

Turėdami didesnį pagrindinį supratimą apie struktūrą, mokslininkai bandys padidinti prietaiso efektyvumą, keisdami perovskito „sumuštinio“ sluoksnių storį.

Be saulės elementų, patobulintos 2D perovskito plėvelės yra svarbios šviesos diodams (LED) ir fotodetektoriams, tokioms kaip vaizdo vaizdai, optiniai ryšiai, biomedicinos vaizdai, saugumas, naktinis matymas, dujų aptikimas ir judesio aptikimas.

Dr. Fei Zhengas sakė: “Tai yra pirmas kartas, kai siūloma sumuštinių struktūra, palyginti su įprastu gradiento paskirstymo modeliu. Manome, kad ši išvada padės optimizuoti 2D elementų ir LED veikimą.”

Nuoroda: Fei Zheng, Christopher R. Hall, Dechan Angmo, Chuantian Zuo, Sergey Rubanov, Zhenchuan Wen, Siobhan J. Bradley, Xiao-Tao Hao, Mei Gao “Perovskitės beveik 2D perovskitinių filmų modelis”. , Trevor A. Smith ir Kenneth P. Ghiggino, 2021 m. Kovo 25 d., Medžiagų chemijos žurnalas C..
DOI: 10.1039 / D1TC00606A

Finansavimas: Australijos tyrimų taryba

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

36 Nykštukų galaktikos kartu buvo „Naujųjų žvaigždžių kūdikių bumas“

„Rutgers“ išvados nėra skirtos ginčyti dabartinių idėjų apie galaktikų atsiradimą ir gali padidinti mūsų supratimą apie visatą. Kreditas: Rutgerso universitetas, Naujasis Bransvikas Stebina tai, kaip...

Newsletter

Subscribe to stay updated.