Як підвищити ефективність сонячної генерації?

Дефіцит енергії та забруднення навколишнього середовища є основними проблемами, з якими стикається сталий економічний розвиток моєї країни. Очікується, що використання сонячної енергії змінить енергетичну структуру моєї країни і докорінно вирішить екологічні проблеми, з якими стикається моя країна. Однак, як підвищити «ефективність роботи» таких перовскітних сонячних елементів - поширений головний біль для наукових дослідників.

Нещодавно команда професора Цінь Тяньші з Науково-дослідного інституту передових матеріалів Нанкінського технологічного університету нещодавно використала матеріал пари аніон-катіонів для ремонту двох «отворів» перовскітної «кришталевої будівлі». Перепустка дефектів, зміна хімічних властивостей, щоб домогтися як ефективності, так і стабільності, відповідні результати досліджень були недавно опубліковані в «Матерії».

«У контексті нейтралізації вуглецю і піку вуглецю з'явився новий тип перовскітних сонячних елементів, і поліпшення екологічної стабільності перовскітних матеріалів і клітин має вирішальне значення для комерціалізації перовскітних сонячних елементів». Цінь Тяньші представив, що перовскітові сонячні батареї мають високу ефективність перетворення енергії, що можна порівняти з поточними комерційними кремнієвими сонячними елементами, але завдяки своєму простому, більш економічному та екологічно чистому виробничому процесу він став «улюбленцем» вчених у всьому світі. Очікується, що це сприятиме реалізації подвійної вуглецевої мети. Головний біль для дослідників полягає в тому, що сучасні перовскітні сонячні елементи все ще дуже чутливі до вологості, температури, світла та інших середовищ. Коли перовскітні сонячні батареї піддаються впливу цих середовищ, вони схильні до деградації і мають видатні проблеми, такі як погана стабільність.

В даний час науково-дослідна робота на ринку в основному зосереджена на вирішенні односторонніх завдань для підвищення ефективності і стабільності сонячних батарей. Зазвичай оптимізується тільки один компонент перовскітного матеріалу, або для досягнення ефективності і стабільності використовується оптимізація єдиного хімічного середовища. Синхронне посилення сексу. Ван Ейфей, співавтор першого автора і асоційованого дослідника статті, сказав: «Цей результат дослідження нашої команди використовує синергетичний ефект додавання пар аніону і катіонів, щоб передати дефекти перовскітних матеріалів у багатьох аспектах і всіх напрямках, а також змінити хімічні властивості, щоб досягти найкращого з обох світів в ефективності і стабільності».

"Перовскітові матеріали, як і наша звичайна сіль, є свого роду кристалом, що складається з аніонів і катіонів". Цинь Тяньші представив яскраво. У мікроскопічному світі в цій «кришталевій будівлі» багато дефектних отворів, які дозволять зовнішній водяній парі потрапити в будівлю через отвори. При постійному збільшенні запасів води будівля в кінцевому підсумку зруйнується. З макроскопічної точки зору цей перовскітний кристал розкладається і руйнується. Так вчені розробили різноманітні матеріали для усунення недоліків будівлі і захисту її від зовнішньої водяної пари. Подібно до того, як аніони і катіони утворюють кристали разом, перовскітна «кришталева будівля» також має дві «дірки», дефекти аніону і дефекти катіонів. У попередній роботі міжнародних колег ремонтували тільки один вид ям. За допомогою аніо-катіонно-катіонного парного матеріалу одночасно ремонтуються два «отвори» перовскітної «кришталевої будівлі». Отримані перовскітні сонячні батареї значно підвищили ефективність і стабільність в порівнянні з раніше зареєстрованими.

Докторант Ван Цзюньган сказав: «Результати цього дослідження можуть досягти ефективності фотоелектричної конверсії більш ніж на 23% при стандартному сонячному світлі, що дуже близько або навіть перевищує ефективність сучасних комерційних кремнієвих сонячних елементів. У той же час синергія аніонів і катіонів будує два водонепроникних ізоляційних шари А може ефективно поліпшити стабільність перовскітних сонячних елементів, тим самим подовжуючи час роботи клітин і досягаючи екологічної стабільності більш ніж на 1000 годин при безперервному освітленні».

«За допомогою цього дослідження одна зі стратегій вирішує больові точки декількох перовскітних сонячних батарей одночасно, а також підвищує впевненість у спробах виготовити сонячні батареї більшої площі і готується до комерціалізації перовскітних сонячних батарей». Прокоментував професор Цінь Тяньші дороги.

Повідомляється, що ця робота була підтримана Загальним проектом Національного фонду природничих наук Китаю і Загальним проектом Фонду природничих наук провінції Цзянсу.