Користећи раре-земаљске елементе за превазилажење ограничења соларних ћелија

Користећи раре-земаљске елементе за превазилажење ограничења соларних ћелија

ретка земља

Извор: АЗО Материјали
Перовските соларне ћелије
Соларне ћелије Перовските имају предности у којима се на тренутна технолошка технологија соларна ћелија. Они имају потенцијал да буду ефикаснији, лагане су и коштају мање од осталих варијанти. У соличној ћелији Перовските, слој перовскита је сендвијан између прозирне електроде на предњем и рефлективној електроди на задњем делу ћелије.
Превоз електроде и транспортни слојеви рупа убацују се између катода и аноде интерфејса, што олакшава наплату наплате на електродама.
Постоје четири класификације соларних ћелија перовскита на основу структуре морфологије и секвенце слоја транспортног слоја: редовни планар, обрнути планари, редовне месопорозне и обрнуте месопорозне структуре.
Међутим, постоји неколико недостатака са технологијом. Светло, влага и кисеоник могу изазвати њихову деградацију, њихова апсорпција се може неускладити и такође имају проблема са не-зраковним рекомбинацијом. Перовските се могу кородирати течним електролитима, што доводи до питања стабилности.
Да би остварили своје практичне пријаве, побољшања се морају извршити у њиховој ефикасности конверзије напајања и оперативној стабилности. Међутим, недавни напредак у технологији довело је до соларних ћелија Перовскита са ефикасношћу од 25,5%, што значи да нису далеко заостале заостале конвенционалне соларне ћелије силицијума.
У том циљу су истражени ретки елементи Земље за пријаве у соларним ћелијама Перовскит. Имају фотофизичка својства која су превазилажене проблеме. Користећи их у перовскитским соларним ћелијама побољшаће своје имање, чинећи их одрживијим за великим имплементацијом за чисте енергетске решења.
Како су ретки елементи Земље помажу соларним ћелијама перовскита
Постоје много повољних својстава које су ретки елементи Земље поседују да се може користити за побољшање функције ове нове генерације соларних ћелија. Прво, потенцијали за оксидацију и смањење у ретким земаљским јонима су реверзибилни, смањујући сопствену оксидацију и смањење циљног материјала. Поред тога, нечисто-филмско формирање може се регулисати додавањем ових елемената да их спајају и са Перовском и напуњеним транспортним оксидима.
Поред тога, фазна структура и оптоелектронска својства могу се подесити супституционим уграђивањем у употребу у кристалну решетку. Пасивација оштећења може се успешно постићи тако што ће их уградити у циљни материјал међу интерститским на границама зрна или на површини материјала.
Штавише, инфрацрвени и ултраљубичасти фотони могу се претворити у Видљиво светло у перовскит-реагују због присуства бројних енергетских транзицијских орбита у ријетким јонима.
Предности овога су двоструки: Избегава да се Перовски означи лампицом високог интензитета и проширују спектрални распон спектралног одговора материјала. Коришћење ретких елемената Земље значајно побољшава стабилност и ефикасност соларних ћелија перовскита.
Модификовање морфологија танких филмова
Као што је претходно поменуто, ретки елементи Земље могу модификовати морфологије танких филмова који се састоје од металних оксида. Добро је документовано да морфологија темељног слоја на терену утиче на морфологију слоја перовскита и њен контакт са слојем за превоз пуњења.
На пример, допинг са ријетко-земаљским јонима спречава агрегацију Сно2 наночестица који могу проузроковати структурне мане, а такође ублажавати формирање великих ниок кристала, стварајући униформни и компактни слој кристала. Стога се танки слојни филмови ових супстанци без оштећења не могу постићи ретким допингом.
Поред тога, слој скела у ћелијама перовскита која има месопорозну структуру игра важну улогу у контактима између тробојних слојева за транспорт у соларним ћелијама. Наночестица у овим структурама могу приказати морфолошке недостатке и бројне границе зрна.
То доводи до негативна и озбиљна рекомбинација не-зраке. Пуњење пора је такође проблем. Допинг са ријетким ионима у складу са растом скеле и смањује недостатке, стварајући усклађене и јединствене наноструктуре.
Омогућавањем побољшања морфолошке структуре перовскита и преносни слојеви, ретке јоне на земљи могу побољшати укупне перформансе и стабилност соларних ћелија перовскита, чинећи их погоднијим за велике комерцијалне апликације.
Будућност
Важност соларних ћелија перовскита не може се ширити. Они ће обезбедити врхунску капацитет генерације енергије за много ниже трошкове од тренутних соларних ћелија са седиштем са седиштем са седиштем на тржишту. Студија је показала да допинг перовскит са ретким земљаним јонима побољша своје имање, што доводи до побољшања ефикасности и стабилности. То значи да су соларне ћелије перовскита са побољшаним перформансама један корак ближе постајању стварности.


Вријеме поште: ЈУЛ-04-2022