Poprawa stabilności pracy perowskitowych ogniw słonecznych


Hybrydowe perowskity to materiały wykonane z ram metalohalogenkowych przeplatanych kationami organicznymi. Wzbudziły one duże zainteresowanie w dziedzinie energii słonecznej ze względu na ich zdolność zbierania światła w połączeniu z niskimi kosztami produkcji, co sprawia, że ​​perowskitowe ogniwa słoneczne (PSC) są głównymi kandydatami do zastąpienia obecnych urządzeń krzemowych. Perowskity wykazują również ogromny potencjał w wielu zastosowaniach, w tym w lampach LED, laserach i fotodetektorach.

Jedną z przeszkód na drodze do komercjalizacji perowskitowych ogniw fotowoltaicznych jest ich stabilność operacyjna, co stawia je w niekorzystnej sytuacji w porównaniu z technologiami fotowoltaicznymi już obecnymi na rynku. Jest to szczególnie problem w przypadku perowskitów z mieszanymi halogenkami, które są idealnymi materiałami na tandemowe ogniwa słoneczne i diody LED z regulacją emisji, ponieważ łączą dużą elastyczność składu z wydajnością optoelektroniczną.

Perowskity z mieszanymi halogenkami mają również szerokie pasmo wzbronione, właściwość, która wpływa na energię potrzebną materiałowi fotowoltaicznemu do wytwarzania energii elektrycznej. Ale w większości perowskitów z mieszanymi halogenkami światło może powodować zjawisko zwane „segregacją faz halogenków”, w którym składniki „rozpadają się” na obszary o różnej zawartości halogenków. Ta segregacja może prowadzić do znacznych problemów z wydajnością podczas okresu eksploatacji ogniwa słonecznego. Rozwiązanie tego problemu ma zatem kluczowe znaczenie dla powodzenia technologii perowskitowej, zwłaszcza w przypadku ogniw słonecznych o tak zwanej konfiguracji tandemowej, w której perowskity z mieszanymi halogenkami i szerokim pasmem wzbronionym są powszechnie stosowane w połączeniu z drugim perowskitem o niskim paśmie wzbronionym lub ogniwem krzemowym.

Zespół naukowców z EPFL’s School of Basic Sciences opracował teraz metodę, która poprawia zarówno wydajność konwersji energii, jak i stabilność ogniw słonecznych opartych na czystym jodku, jak również perowskitach z mieszanymi halogenkami, jednocześnie tłumiąc segregację faz halogenków w tych ostatnich. Badania zostały przeprowadzone przez grupy profesorów Michaela Gratzela i Ursuli Rothlisberger z EPFL pod kierownictwem dr Essy A. Alharbi i dr Lukasa Pfeifera.

Metoda traktuje PSC dwoma modulatorami halogenków alkiloamoniowych, które działają synergistycznie w celu poprawy wydajności ogniw słonecznych. Modulatory wykorzystano jako pasywatory, związki stosowane do łagodzenia defektów w perowskitach, które w inny sposób sprzyjają wspomnianym wcześniej szlakom degradacji.

W tym badaniu naukowcom udało się wykorzystać dwa modulatory do zatrzymania segregacji halogenków, a tym samym znacznie zmniejszyć spadki wydajności konwersji mocy obserwowane w długotrwałym użytkowaniu PSC.

Nowe podejście zaowocowało wydajnością konwersji energii na poziomie 24,9% dla jednej kompozycji perowskitu (a-FAPbI3) i 21,2% dla drugiej (FA65MA35Pb(I65Br35)3). Około 90% i 80% początkowej wydajności zostało zachowane odpowiednio po 1200 i 250 godzinach ciągłej pracy. Autorzy piszą: „Dzięki zajęciu się krytyczną kwestią stabilności, nasze wyniki stanowią ważny krok w kierunku praktycznych zastosowań PSC na dużą skalę”.



Raport z badań:Spółdzielcza pasywacja perowskitowych ogniw słonecznych przez amfifile halogenków alkilodimetyloamoniowych


powiązane linki

Szwajcarski Federalny Instytut Technologii w Lozannie

Wszystko o energii słonecznej na SolarDaily.com



Dzięki, że tu jesteś;

Potrzebujemy Twojej pomocy. Sieć informacyjna SpaceDaily wciąż się rozwija, ale utrzymanie przychodów nigdy nie było trudniejsze.

Wraz z rozwojem programów blokujących reklamy i Facebooka – nasze tradycyjne źródła przychodów z wysokiej jakości reklam sieciowych nadal spadają. I w przeciwieństwie do wielu innych witryn z wiadomościami, nie mamy paywalla — z tymi irytującymi nazwami użytkowników i hasłami.

Publikowanie naszych wiadomości przez 365 dni w roku wymaga czasu i wysiłku.

Jeśli uważasz, że nasze strony z wiadomościami są przydatne i zawierają wiele informacji, rozważ zostanie regularnym zwolennikiem lub na razie wpłać jednorazową darowiznę.


Współtwórca SpaceDaily

5 USD rozliczone raz

karta kredytowa lub PayPal


Miesięczny sponsor SpaceDaily
Opłata miesięczna za 5 USD

tylko paypal




SŁONECZNY CODZIENNIE
Gdy nadchodzi kryzys energetyczny, Hiszpanie kupują panele słoneczne

Pozuelo De Alarcon, Hiszpania (AFP), 23 grudnia 2022 r

Popyt na panele fotowoltaiczne wzrósł w Hiszpanii do bezprecedensowego poziomu, ponieważ kryzys energetyczny w Europie nie wykazuje oznak odpuszczania, co jest mile widzianym impulsem dla sektora o ogromnym potencjale. „Tutaj mamy słońce prawie przez cały rok”, powiedziała Paloma Utrera, pokazując czarne panele zainstalowane na jej dachu w Pozuelo de Alarcon, zamożnej dzielnicy zachodniego Madrytu. „Musimy to jak najlepiej wykorzystać”. Jak wielu Hiszpanów w ostatnich miesiącach, Utrera zaczęła produkować własny prąd po zainstalowaniu 13… Czytaj więcej





Artykuł przetłumaczony automatycznie…

Similar Posts