עיבוד פשוט יותר משפר תאים סולריים

Bill Gross: Great ideas for finding new energy (יולי 2019).

Anonim

על ידי פישוט התהליך המשמש לייצור סוג מבטיח של תא סולארי, חוקרים * STAR שיפרו גם את ביצועי המכשיר. התגלית עשויה להוביל לשיטות ייצור טובות יותר למסחור של תאים סולאריים המסתמכים על תרכובות קצירת אור הידועה בשם perovskites.

יעילות ההמרה של תאים סולריים perovskite עלו במהירות מ -3.8% בלבד בשנת 2009 ליותר מ -20% כיום. אלה חומרים בעלות נמוכה הם גם יחסית קל לעבד לתוך מכשירים באמצעות פתרונות של כימיקלים.

לדוגמה, אחד המובילים perovskites-methylammonium עופרת יודיד - נוצר בדרך כלל על ידי ציפוי הפתרון של מבשר שלה, יודיד להוביל, על מצע עם שכבת דו תחמוצת טיטניום. זה טבול לפתרון של יודיד methylammonium, אשר מגיב עם יודיד להוביל לייצר perovskite. יודיד להוביל הוא בדרך כלל יבש מיובש לפני השלב טבילה, כדי להסיר ממס שיורית.

ג 'י ג' אנג ועמיתיו במכון A * STAR של חומרים מחקר והנדסה יש עכשיו נבדקו זו שיטה ייבוש תרמי נגד שני טיפולים אלטרנטיביים.

כאשר הם מיובשים בחום יודיד להוביל טבל אותו myylammonium יודיד, כמעט 20 אחוזים של יודיד להוביל לא הוסב perovskite. באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים, הצוות מצא כי צעד ייבוש יצרו גס, בצפיפות ארזה גבישים כי היה קשה methylammonium iodide לחדור.

לעומת זאת, הסרת ממיסים שיורית על ידי שטיפת יודיד להוביל עם ממס אחר שנקרא dichloromethane, ואחריו מייבש, ייבוש, גבישים שטוחים שאפשרה חדירה טובה יותר של יודיד מתילמוניום, משאיר רק ארבעה אחוזים של יודיד להוביל unreacted.

באופן בלתי צפוי, החוקרים קיבלו את התוצאות הטובות ביותר ללא טיפול כלל. פשוט טבילה את הסרט יודי להוביל טרי לתוך יודיד מתילמוניום הבטיחו כי יותר מ 99 אחוזים של זה הגיב טופס perovskite. "הממצא המפתיע הוא כי השימוש בסרט הרטוב ישירות להמרה - השיטה הפשוטה והפשוטה ביותר - מניב את הביצועים הטובים ביותר ואת העקביות הדרושים ליישומים מעשיים", אומר ג'אנג.

הצוות השתמש בגישה ישירה זו כדי להפוך תאים פוטו-וולטאיים ליעילות המרה של עד 15.6% (ראה תמונה). אלה ששטפו עם דיכלורומאתאן הגיעו ליעילות של כ -13.75%, ואילו הדגימות המיובשות בחום הניבו רק 11.2%, עם וריאציה רחבה בהרבה בביצועים. "התהליך של יצירת perovskite מהסרטים כפי שהופקדו מתאים מאוד לייצור נפח של תאים סולריים באמצעות רול רול הדפסה", אומר ג 'אנג.

החוקרים מתכננים ליישם את השיטה הפשוטה יותר לייצור תאים פוטו-וולטאיים ומודולים גדולים יותר, על מנת להעריך את הביצועים ואת תוחלת החיים שלהם.

menu
menu