Gebruik seldsame aarde-elemente om beperkings van sonkragselle te oorkom
Perovskite -sonkragselle het voordele bo die huidige sonkragtegnologie. Dit het die potensiaal om doeltreffender te wees, is liggewig en kos minder as ander variante. In 'n Perovskite -sonkragsel word die laag perovskiet tussen 'n deursigtige elektrode aan die voorkant en 'n reflektiewe elektrode aan die agterkant van die sel gekoppel. Elektrodevervoer- en gatvervoerlae word tussen katode en anode -koppelvlakke geplaas, wat die lading van die elektrodes vergemaklik. Daar is vier klassifikasies van perovskiet -sonkragselle gebaseer op die morfologie -struktuur en laagvolgorde van die ladingsvervoerlaag: gereelde vlak, omgekeerde vlak, gereelde mesoporeuse en omgekeerde mesoporeuse strukture. Daar bestaan egter verskeie nadele met die tegnologie. Ligte, vog en suurstof kan hul afbraak veroorsaak, hul opname kan nie ooreenstem nie, en hulle het ook probleme met nie-stradiatiewe herkombinasie. Perovskiete kan deur vloeibare elektroliete gekorrodeer word, wat tot stabiliteitsprobleme kan lei. Om hul praktiese toepassings te verwesenlik, moet verbeterings aangebring word in hul doeltreffendheid van kragomskakeling en operasionele stabiliteit. Onlangse vooruitgang in tegnologie het egter gelei tot perovskiet -sonkragselle met 'n doeltreffendheid van 25,5%, wat beteken dat hulle nie ver agter konvensionele silikon fotovoltaïese sonkragselle is nie. Vir hierdie doel is seldsame aarde-elemente ondersoek vir toepassings in Perovskite-sonkragselle. Hulle het fotofisiese eienskappe wat die probleme oorkom. Deur dit in perovskite-sonkragselle te gebruik, sal dit dus hul eienskappe verbeter, wat dit meer lewensvatbaar maak vir grootskaalse implementering vir oplossings vir skoon energie. Hoe skaars aardelemente help perovskite sonkragselle Daar is baie voordelige eienskappe wat seldsame aardelemente besit wat gebruik kan word om die funksie van hierdie nuwe generasie sonkragselle te verbeter. Eerstens is oksidasie- en reduksiepotensiale in seldsame aarde-ione omkeerbaar, wat die teikenmateriaal se eie oksidasie en vermindering verminder. Daarbenewens kan die dunfilmvorming gereguleer word deur die toevoeging van hierdie elemente deur dit met beide perovskiete en ladingsvervoermetaaloksiede te koppel. Verder kan fasestruktuur en opto -elektroniese eienskappe aangepas word deur dit in die kristalrooster te vervang. Defekte passivering kan suksesvol bewerkstellig word deur dit in die teikenmateriaal óf tussen die graangrense of op die materiaal se oppervlak in te sluit. Boonop kan infrarooi en ultravioletfotone omgeskakel word in perovskiet-responsiewe sigbare lig as gevolg van die teenwoordigheid van talle energieke oorgangsbane in die seldsame aarde-ione. Die voordele hiervan is tweeledig: dit vermy dat die perovskiete beskadig word deur lig met 'n hoë intensiteit en brei die materiaal se spektrale responsreeks uit. Die gebruik van seldsame aardelemente verbeter die stabiliteit en doeltreffendheid van perovskiet -sonkragselle aansienlik. Modifisering van morfologieë van dun films Soos voorheen genoem, kan seldsame aardelemente die morfologieë van dun films wat uit metaaloksiede bestaan, verander. Dit is goed gedokumenteer dat die morfologie van die onderliggende ladingvervoerlaag die morfologie van die perovskite-laag en die kontak met die ladingsvervoerlaag beïnvloed. Byvoorbeeld, doping met seldsame aarde-ione voorkom die samevoeging van SNO2-nanodeeltjies wat strukturele defekte kan veroorsaak, en versag ook die vorming van groot niokskristalle, wat 'n eenvormige en kompakte laag kristalle skep. Dus kan dun laagfilms van hierdie stowwe sonder defekte met seldsame aarde bereik word. Daarbenewens speel die steierlaag in perovskietselle met 'n mesoporeuse struktuur 'n belangrike rol in die kontakte tussen die perovskiet- en ladingsvervoerlae in die sonkragselle. Die nanodeeltjies in hierdie strukture kan morfologiese defekte en talle graangrense vertoon. Dit lei tot ongunstige en ernstige herkombinasie van nie-stradiatiewe aanklagte. Porievulling is ook 'n probleem. Doping met seldsame aarde-ione reguleer die steiergroei en verminder defekte, wat in lyn gebring word en eenvormige nanostrukture skep. Deur verbeterings aan die morfologiese struktuur van perovskiet- en ladingsvervoerlae te bied, kan seldsame aardione die algehele werkverrigting en stabiliteit van perovskiet-sonkragselle verbeter, wat dit meer geskik maak vir grootskaalse kommersiële toepassings. Die belangrikheid van perovskiet -sonkragselle kan nie onderskat word nie. Dit sal uitstekende energie-opwekkingskapasiteit bied vir 'n baie laer koste as die huidige silikon-gebaseerde sonkragselle op die mark. Die studie het getoon dat doping perovskiet met seldsame aarde-ione sy eienskappe verbeter, wat lei tot verbeterings in doeltreffendheid en stabiliteit. Dit beteken dat perovskite sonkragselle met verbeterde werkverrigting 'n stap nader is om 'n werklikheid te word.
Postyd: Jul-04-2022 