Kako poboljšati efikasnost solarne energije?

Nestašica energije i zagađenje okoliša veliki su problemi sa koje se suočava održiv ekonomski razvoj moje zemlje. Očekuje se da će upotreba solarne energije promijeniti energetsku strukturu moje zemlje i temeljno riješiti ekološke probleme s koje se suočava moja zemlja. Međutim, kako poboljšati "radnu efikasnost" takvih perovskitnih solarnih ćelija je uobičajena glavobolja za naučne istraživače.

Nedavno je tim profesora Qina Tianshija sa Instituta za istraživanje naprednih materijala Nandžing Univerziteta za tehnologiju nedavno koristio materijal anion-kacije za popravku dvije "rupe" perovskite "kristalne zgrade". Defektna pasivnost, promjena hemijskih svojstava, kako bi se postigla i efikasnost i stabilnost, relevantni rezultati istraživanja su nedavno objavljeni u "Materija".

"U kontekstu neutralizacije ugljika i vrhunca ugljika, pojavila se nova vrsta perovskite solarne ćelije, a poboljšanje ekološke stabilnosti perovskitnih materijala i ćelija je ključno za komercijalizaciju perovskite solarnih ćelija." Qin Tianshi je uveo da perovskite solarne ćelije imaju visoku efikasnost konverzije snage, što je usporedivo sa trenutnim komercijalnim silicijumskim solarnim ćelijama, ali je zbog svog jednostavnog, ekonomičnije i ekološki prihvatljivog proizvodnog procesa, postala "draga" naučnika širom svijeta. Očekuje se da će doprinijeti realizaciji dual carbon cilja. Glavobolja za istraživače je u tome što su trenutne perovskite solarne ćelije još uvijek vrlo osjetljive na vlažnost, temperaturu, svjetlost i druga okruženja. Kada su perovskite solarne ćelije izložene tim okruženjima, sklone su degradaciji i imaju izvanredne probleme kao što je loša stabilnost.

Trenutno se istraživački rad na tržištu uglavnom fokusira na rješavanje jednostranih problema kako bi se poboljšala efikasnost i stabilnost solarnih ćelija. Obično je optimizirana samo jedna komponenta perovskitnog materijala, ili se optimizacija jednog hemijskog okruženja koristi za postizanje efikasnosti i stabilnosti. Sinhronizirano poboljšanje seksa. Wang Aifei, ko-prvi autor i pridružen istraživač radova, izjavio je: "Ovaj istraživački rezultat našeg tima koristi sinergistički efekat dodavanja aniona i kacija parova za pasivnost nedostataka perovskitnih materijala u mnogim aspektima i svim smjerovima, te mijenja hemijska svojstva kako bi se postigla najbolja od oba svijeta u efikasnosti i stabilnosti."

"Perovskite materijali, kao i naša zajednička sol, su vrsta kristala sačinjenog od aniona i kacija." Qin Tianshi je predstavio živo. U mikroskopskom svijetu postoje mnoge neispravne rupe u ovoj "kristalnoj zgradi", što će omogućiti vanjskoj vodenoj pari da uđe u zgradu kroz rupe. Uz kontinuirano povećanje skladištenja vode, zgrada će se na kraju srušiti. Sa makroskopske tačke gledišta, ovaj kristal perovskita se raspada i uništava. Tako su naučnici razvili razne materijale kako bi popravili mane zgrade i zaštitili je od vanjske vodene pare. Kao što anioni i kations zajedno formiraju kristale, perovskite "kristalna zgrada" ima i dvije "rupe", anionski defekti i kacijacije. Prethodni rad međunarodnih kolega popravio je samo jednu vrstu rupe. Koristeći materijal anion-kacije, dvije "rupe" perovskite "kristalne zgrade" se popravljaju u isto vrijeme. Rezultirajući perovskite solarne ćelije su znatno poboljšale efikasnost i stabilnost u odnosu na prethodno prijavljene.

Doktorski student Wang Jungan je izjavio: "Rezultati ovog istraživanja mogu postići fotoelektričnu efikasnost konverzacije veću od 23% pod standardnom sunčevom zrakom, koja je vrlo blizu ili čak premašuje efikasnost trenutnih komercijalnih silicijum solarnih ćelija. Istovremeno, sinergija aniona i kacija gradi dva vodootporna izolacijskog sloja može efektivno poboljšati stabilnost perovskitnih solarnih ćelija, i time produžiti radno vrijeme ćelija i postizanje ekološke stabilnosti više od 1.000 sati pod kontinuiranim svjetlom."

"Kroz ova istraživanja, jedna strategija rješava bolne tačke više perovskite solarnih ćelija u isto vrijeme, a također povećava povjerenje u pokušaj izmišljotine solarnih ćelija većeg područja i priprema se za komercijalizaciju perovskite solarnih ćelija." Commented by Professor Qin Tianshi road.

Izvještava se da je ovo djelo podržano Općim projektom Nacionalne fondacije za prirodnu nauku Kine i Općim projektom Fondacije prirodnih nauka provincije Jiangsu.