Defnyddio Elfennau Prin-Ddaear i Oresgyn Cyfyngiadau Celloedd Solar
ffynhonnell: deunyddiau AZO Celloedd Solar Perovskite Mae gan gelloedd solar perovskit fanteision dros dechnoleg celloedd solar gyfredol. Mae ganddyn nhw'r potensial i fod yn fwy effeithlon, maen nhw'n ysgafn, ac maen nhw'n costio llai nag amrywiadau eraill. Mewn cell solar perovskit, mae'r haen o perovskit wedi'i gosod rhwng electrod tryloyw ar flaen ac electrod adlewyrchol yng nghefn y gell. Mewnosodir haenau cludo electrodau a chludo tyllau rhwng rhyngwynebau'r catod a'r anod, sy'n hwyluso casglu gwefr wrth yr electrodau. Mae pedwar dosbarthiad o gelloedd solar perovskite yn seiliedig ar strwythur morffoleg a dilyniant haen yr haen cludo gwefr: strwythurau planar rheolaidd, planar gwrthdro, mesoporous rheolaidd, a mesoporous gwrthdro. Fodd bynnag, mae sawl anfantais yn bodoli gyda'r dechnoleg. Gall golau, lleithder ac ocsigen achosi eu diraddio, gall eu hamsugniad fod yn anghydweddol, ac mae ganddynt hefyd broblemau gydag ailgyfuno gwefr nad yw'n ymbelydrol. Gall perovskidau gael eu cyrydu gan electrolytau hylifol, gan arwain at broblemau sefydlogrwydd. Er mwyn gwireddu eu cymwysiadau ymarferol, rhaid gwneud gwelliannau yn eu heffeithlonrwydd trosi pŵer a'u sefydlogrwydd gweithredol. Fodd bynnag, mae datblygiadau diweddar mewn technoleg wedi arwain at gelloedd solar perovskite gydag effeithlonrwydd o 25.5%, sy'n golygu nad ydynt ymhell y tu ôl i gelloedd solar ffotofoltäig silicon confensiynol. I'r perwyl hwn, mae elfennau daear prin wedi cael eu harchwilio ar gyfer cymwysiadau mewn celloedd solar perovskite. Mae ganddynt briodweddau ffotoffisegol sy'n goresgyn y problemau. Felly, bydd eu defnyddio mewn celloedd solar perovskite yn gwella eu priodweddau, gan eu gwneud yn fwy hyfyw ar gyfer gweithredu ar raddfa fawr ar gyfer atebion ynni glân. Sut mae Elfennau Prin y Ddaear yn Cynorthwyo Celloedd Solar Perovskite Mae gan elfennau daear prin lawer o briodweddau manteisiol y gellir eu defnyddio i wella swyddogaeth y genhedlaeth newydd hon o gelloedd solar. Yn gyntaf, mae potensialau ocsideiddio a lleihau mewn ïonau daear prin yn gildroadwy, gan leihau ocsideiddio a lleihau'r deunydd targed ei hun. Yn ogystal, gellir rheoleiddio ffurfiant y ffilm denau trwy ychwanegu'r elfennau hyn trwy eu cyplysu â pherovskites ac ocsidau metel cludo gwefr. Ar ben hynny, gellir addasu strwythur y cyfnod a phriodweddau optoelectronig trwy eu hymgorffori'n amnewidiol yn y dellt grisial. Gellir cyflawni goddefiad diffygion yn llwyddiannus trwy eu hymgorffori yn y deunydd targed naill ai'n rhyngrstitial ar ffiniau'r grawn neu ar wyneb y deunydd. Ar ben hynny, gellir trosi ffotonau is-goch ac uwchfioled yn olau gweladwy sy'n ymateb i berovskite oherwydd presenoldeb nifer o orbitau trawsnewid egnïol yn yr ïonau daear prin. Mae manteision hyn yn ddaublyg: mae'n osgoi'r perovskitau rhag cael eu difrodi gan olau dwyster uchel ac yn ymestyn ystod ymateb sbectrol y deunydd. Mae defnyddio elfennau daear prin yn gwella sefydlogrwydd ac effeithlonrwydd celloedd solar perovskit yn sylweddol. Addasu Morffolegau Ffilmiau Tenau Fel y soniwyd yn flaenorol, gall elfennau daear prin addasu morffoleg ffilmiau tenau sy'n cynnwys ocsidau metel. Mae wedi'i ddogfennu'n dda bod morffoleg yr haen cludo gwefr sylfaenol yn dylanwadu ar forffoleg yr haen perovskite a'i chysylltiad â'r haen cludo gwefr. Er enghraifft, mae dopio ag ïonau prin-ddaear yn atal agregu nanoronynnau SnO2 a all achosi diffygion strwythurol, ac mae hefyd yn lliniaru ffurfio crisialau NiOx mawr, gan greu haen unffurf a chryno o grisialau. Felly, gellir cyflawni ffilmiau haen denau o'r sylweddau hyn heb ddiffygion gyda dopio prin-ddaear. Yn ogystal, mae'r haen sgaffald mewn celloedd perovskite sydd â strwythur mesoporous yn chwarae rhan bwysig yn y cysylltiadau rhwng yr haenau perovskite a chludo gwefr yn y celloedd solar. Gall y nanoronynnau yn y strwythurau hyn arddangos diffygion morffolegol a nifer o ffiniau grawn. Mae hyn yn arwain at ailgyfuno gwefr anymbelydrol niweidiol a difrifol. Mae llenwi mandyllau hefyd yn broblem. Mae dopio ag ïonau prin-ddaear yn rheoleiddio twf y sgaffald ac yn lleihau diffygion, gan greu nanostrwythurau wedi'u halinio ac unffurf. Drwy ddarparu gwelliannau ar gyfer strwythur morffolegol perovskite a haenau cludo gwefr, gall ïonau daear prin wella perfformiad a sefydlogrwydd cyffredinol celloedd solar perovskite, gan eu gwneud yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau masnachol ar raddfa fawr. Ni ellir tanamcangyfrif pwysigrwydd celloedd solar perovskite. Byddant yn darparu capasiti cynhyrchu ynni uwch am gost llawer is na'r celloedd solar silicon sydd ar y farchnad ar hyn o bryd. Mae'r astudiaeth wedi dangos bod dopio perovskite ag ïonau daear prin yn gwella ei briodweddau, gan arwain at welliannau mewn effeithlonrwydd a sefydlogrwydd. Mae hyn yn golygu bod celloedd solar perovskite gyda pherfformiad gwell un cam yn nes at ddod yn realiti.
Amser postio: Gorff-04-2022 