Uża elementi tad-dinja rari biex jingħelbu l-limitazzjonijiet taċ-ċelloli solari
Ċelloli solari perovskite Iċ-ċelloli solari perovskite għandhom vantaġġi fuq it-teknoloġija kurrenti taċ-ċelloli solari. Huma għandhom il-potenzjal li jkunu aktar effiċjenti, huma ħfief, u jiswew inqas minn varjanti oħra. F'ċellula solari perovskite, is-saff ta 'perovskite huwa sandwiched bejn elettrodu trasparenti fuq quddiem u elettrodu li jirrifletti fuq wara taċ-ċellula. Is-saffi tat-trasport tal-elettrodi u t-trasport tat-toqob huma mdaħħla bejn l-interfaces tal-katodu u l-anodi, li jiffaċilita l-ġbir tat-tagħbija fl-elettrodi. Hemm erba 'klassifikazzjonijiet ta' ċelloli solari perovskite bbażati fuq l-istruttura tal-morfoloġija u s-sekwenza tas-saff tas-saff tat-trasport tal-ħlas: pjan regolari, planar maqlub, strutturi mesoporous regolari u maqluba u maqluba. Madankollu, jeżistu diversi żvantaġġi bit-teknoloġija. Id-dawl, l-umdità, u l-ossiġenu jistgħu jikkaġunaw id-degradazzjoni tagħhom, l-assorbiment tagħhom jista 'jkun imqabbel, u għandhom ukoll problemi b'rikombinazzjoni ta' ħlas mhux radjattiv. Perovskites jistgħu jiġu msaddad permezz ta 'elettroliti likwidi, li jwasslu għal kwistjonijiet ta' stabbiltà. Sabiex jiġu realizzati l-applikazzjonijiet prattiċi tagħhom, għandu jsir titjib fl-effiċjenza tal-konverżjoni tal-poter tagħhom u l-istabbiltà operattiva. Madankollu, avvanzi riċenti fit-teknoloġija wasslu għal ċelloli solari perovskite b'effiċjenza ta '25 .5%, li jfisser li mhumiex 'il bogħod wara ċelloli solari fotovoltajċi tas-silikon konvenzjonali. Għal dan il-għan, ġew esplorati elementi tad-dinja rari għal applikazzjonijiet fiċ-ċelloli solari perovskite. Huma għandhom proprjetajiet fotofiżiċi li jegħlbu l-problemi. L-użu tagħhom f'ċelloli solari perovskite għalhekk itejjeb il-proprjetajiet tagħhom, u jagħmilhom aktar vijabbli għal implimentazzjoni fuq skala kbira għal soluzzjonijiet ta 'enerġija nadifa. Kemm l-elementi tad-Dinja Rari jgħinu ċ-ċelloli solari perovskite Hemm ħafna proprjetajiet vantaġġjużi li għandhom elementi rari tad-dinja li jistgħu jintużaw biex itejbu l-funzjoni ta 'din il-ġenerazzjoni ġdida ta' ċelloli solari. L-ewwelnett, il-potenzjal ta 'ossidazzjoni u tnaqqis fl-joni tad-dinja rari huma riversibbli, u jnaqqsu l-ossidazzjoni u t-tnaqqis tal-materjal fil-mira stess. Barra minn hekk, il-formazzjoni tal-film irqiq tista 'tiġi rregolata biż-żieda ta' dawn l-elementi billi tgħaqqadhom maż-żewġ perovskiti u tiċċarġja ossidi tal-metall tat-trasport. Barra minn hekk, l-istruttura tal-fażi u l-proprjetajiet optoelettroniċi jistgħu jiġu aġġustati billi jiddaħħlu sostituzzjonalment fil-kannizzata tal-kristall. Il-passivazzjoni tad-difetti tista 'tinkiseb b'suċċess billi jiddaħħluhom fil-materjal fil-mira jew b'mod interstizjali fil-konfini tal-qamħ jew fuq il-wiċċ tal-materjal. Barra minn hekk, fotoni infra-aħmar u ultravjola jistgħu jiġu kkonvertiti f'dawl viżibbli li jirrispondi għall-perovskite minħabba l-preżenza ta 'bosta orbiti ta' transizzjoni enerġetika fl-joni tad-dinja rari. Il-vantaġġi ta 'dan huma doppji: jevita li l-perovskites isiru bil-ħsara minn dawl ta' intensità għolja u jestendi l-firxa ta 'rispons spettrali tal-materjal. L-użu ta 'elementi rari tad-Dinja jtejjeb b'mod sinifikanti l-istabbiltà u l-effiċjenza taċ-ċelloli solari perovskite. Timmodifika l-morfoloġiji ta 'films irqaq Kif imsemmi qabel, elementi tad-dinja rari jistgħu jimmodifikaw il-morfoloġiji ta 'films irqaq li jikkonsistu f'ossidi tal-metall. Huwa dokumentat sew li l-morfoloġija tas-saff tat-trasport tal-ħlas sottostanti tinfluwenza l-morfoloġija tas-saff Perovskite u l-kuntatt tagħha mas-saff tat-trasport tal-ħlas. Pereżempju, id-doping b'jonji tad-dinja rari jipprevjeni l-aggregazzjoni ta 'nanopartiċelli SNO2 li jistgħu jikkawżaw difetti strutturali, u jtaffi wkoll il-formazzjoni ta' kristalli niox kbar, li joħolqu saff uniformi u kompatt ta 'kristalli. Għalhekk, films ta 'saff irqiq ta' dawn is-sustanzi mingħajr difetti jistgħu jinkisbu bid-doping tad-dinja rari. Barra minn hekk, is-saff tal-armar fiċ-ċelloli perovskite li għandhom struttura mesoporous għandu rwol importanti fil-kuntatti bejn il-perovskite u s-saffi tat-trasport tal-ħlas fiċ-ċelloli solari. In-nanopartiċelli f'dawn l-istrutturi jistgħu juru difetti morfoloġiċi u bosta fruntieri tal-qamħ. Dan iwassal għal rikombinazzjoni ta 'ħlas mhux radjattiv avvers u serju. Il-mili tal-pori huwa wkoll kwistjoni. Id-doping b'jonji tad-dinja rari jirregola t-tkabbir tal-armar u jnaqqas id-difetti, u joħloq nanostrutturi allinjati u uniformi. Billi tipprovdi titjib għall-istruttura morfoloġika ta 'saffi ta' trasport ta 'perovskite u ta' ħlas, joni rari tad-dinja jistgħu jtejbu l-prestazzjoni ġenerali u l-istabbiltà taċ-ċelloli solari perovskite, u jagħmilhom aktar adattati għal applikazzjonijiet kummerċjali fuq skala kbira. L-importanza taċ-ċelloli solari perovskite ma tistax tiġi sottovalutata. Huma jipprovdu kapaċità ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija superjuri għal spiża ferm aktar baxxa minn ċelloli solari bbażati fuq is-silikon attwali fis-suq. L-istudju wera li l-perovskite tad-doping b'jonji tad-dinja rari jtejjeb il-proprjetajiet tiegħu, u jwassal għal titjib fl-effiċjenza u l-istabbiltà. Dan ifisser li ċ-ċelloli solari perovskite bi prestazzjoni mtejba huma pass eqreb lejn is-realtà.
Ħin ta 'wara: Lulju-04-2022 