นักวิจัยพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่ยืดหยุ่นได้ราคาถูกกว่า

We are searching data for your request:

Forums and discussions:

Manuals and reference books:

Data from registers:

Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ได้รับความสนใจเมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานเริ่มเข้าถึงเซลล์ซิลิคอนและด้วยเหตุผลที่ดี!

เซลล์เหล่านี้ผลิตได้ง่ายและราคาถูกและมีความยืดหยุ่นในระดับสูงซึ่งจะช่วยให้สามารถใช้งานได้หลากหลาย อย่างไรก็ตามปัญหานี้ทำให้พวกเขาใช้เวลานานกว่าสองสามเดือน

ตอนนี้นักวิจัยจาก Georgia Institute of Technology, University of California San Diego และ Massachusetts Institute of Technology อาจพบกุญแจสำคัญในการแก้ไขความท้าทายนี้

"เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite มีข้อดีมากมายเนื่องจากมีน้ำหนักเบามากและสามารถทำด้วยพื้นผิวพลาสติกที่ยืดหยุ่นได้" Juan-Pablo Correa-Baena ผู้ช่วยศาสตราจารย์จาก Georgia Tech School of Materials Science and Engineering กล่าว "อย่างไรก็ตามเพื่อให้สามารถแข่งขันในตลาดด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนได้พวกเขาจำเป็นต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้น"

การเพิ่มโลหะอัลคาไล

การวิจัยใหม่นี้มุ่งเน้นไปที่กระบวนการเพิ่มโลหะอัลคาไลลงใน perovskites เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ "เรารู้จากงานก่อนหน้านี้ว่าการเพิ่มซีเซียมและรูบิเดียมลงในเพอรอฟสไคต์ผสมโบรมีนและไอโอดีนนำไปสู่ความเสถียรที่ดีขึ้นและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น" Correa-Baena กล่าว

สิ่งที่ขาดหายไปคือความรู้ว่าทำไมการเติมโลหะอัลคาไลเหล่านั้นจึงมีผลต่อเพอรอฟสค์ ดังนั้นนักวิจัยจึงตัดสินใจที่จะตรวจสอบ perovskites ในระดับนาโนโดยใช้การทำแผนที่เอ็กซ์เรย์ความเข้มสูง

Yanqi (Grace) Luo นักศึกษาปริญญาเอกด้านวิศวกรรมนาโนจาก UC San Diego กล่าวว่า "จากการดูองค์ประกอบภายในวัสดุ perovskite เราสามารถดูได้ว่าแต่ละองค์ประกอบมีบทบาทอย่างไรในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์" Yanqi (Grace) Luo นักศึกษาปริญญาเอกด้านวิศวกรรมนาโนที่ UC San Diego

สิ่งที่พวกเขาพบคือการเพิ่มซีเซียมและรูบิเดียมลงในโบรมีนและสารตะกั่วไอโอดีนเพอรอฟสค์ทำให้โบรมีนและไอโอดีนผสมกันเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น สิ่งนี้ก่อให้เกิด 2 เปอร์เซ็นต์ ประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้น

แข็งแกร่งแม้จะมีพื้นที่ตาย

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด การวิเคราะห์เพิ่มเติมยังพบว่าเซลล์ perovskite มีความแข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจแม้ว่าจะมี "โซนที่ตายแล้ว" ก็ตาม โซนที่ตายแล้วเกิดขึ้นเมื่อโลหะเฮไลด์ยังคงกระจุกตัวส่งผลให้โซนที่ไม่ใช้งานบางโซนซึ่งไม่มีกระแสไฟฟ้าเป็นไปได้

“ นี่เป็นเรื่องน่าประหลาดใจ” เฟนหนิงกล่าว "การมีพื้นที่ตายเหล่านี้โดยทั่วไปจะฆ่าเซลล์แสงอาทิตย์ในวัสดุอื่น ๆ พวกมันทำหน้าที่เหมือนหลุมดำที่ดูดอิเล็กตรอนจากบริเวณอื่น ๆ และไม่ปล่อยให้หลุดออกไป

"แต่ใน perovskites เหล่านี้เราเห็นว่าพื้นที่ตายรอบรูบิเดียมและซีเซียมไม่เป็นอันตรายต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์มากเกินไปแม้ว่าจะมีการสูญเสียในปัจจุบันก็ตาม" Fenning กล่าว "นี่แสดงให้เห็นว่าวัสดุเหล่านี้มีความแข็งแกร่งเพียงใด แต่ยังมีโอกาสในการปรับปรุงมากขึ้นอีกด้วย"

แม้ว่าการวิจัยจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่การค้นพบในวันหนึ่งอาจนำไปสู่ความก้าวหน้าที่สามารถเห็นเซลล์ perovskite กลายเป็นตัวเลือกที่ทำงานได้ และนักวิจัยรู้สึกตื่นเต้นมากเกี่ยวกับการใช้งานเซลล์เหล่านี้รวมถึงประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมที่สามารถผลิตได้

"วัสดุเหล่านี้สัญญาว่าจะคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพสูงซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์ถูกติดตั้งอย่างกว้างขวาง" Correa-Baena กล่าว "เราต้องการพยายามชดเชยปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศดังนั้นแนวคิดคือการมีเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่มีราคาถูกที่สุด"

การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์.