يعمل البوليمر P-doping على تحسين استقرار الخلايا الشمسية البيروفسكايت

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

الصفحة الرئيسية > صحافة > البوليمر p-doping يحسن استقرار خلايا البيروفسكايت الشمسية

المستخلص:
جذبت خلايا البيروفسكايت الشمسية قدرًا كبيرًا من الاهتمام البحثي كبديل واعد للخلايا الشمسية التقليدية القائمة على السيليكون ، نظرًا لكفاءتها في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. تعد خلايا البيروفسكايت الشمسية مزيجًا من المواد العضوية وغير العضوية وتتكون من طبقة لحصاد الضوء وطبقة لنقل الشحنات.

البوليمر p-doping يحسن استقرار خلايا البيروفسكايت الشمسية

لوزان ، سويسرا | نُشر في 20 يناير 2023

ومع ذلك ، فقد أعاقت قضايا الاستقرار التسويق التجاري والاستخدام الواسع النطاق للشبكات الأمنية الخاصة ، وأصبح تحقيق الاستقرار التشغيلي صرخة حشد بين العلماء في هذا المجال. الآن ، طور الباحثون بقيادة مايكل جراتزل في EPFL و Xiong Li في مركز Michael Grätzel للخلايا الشمسية المتوسطة في ووهان (الصين) تقنية تعالج مخاوف الاستقرار وتزيد من كفاءة PSCs.

قدم الباحثون مشتق الفوليرين وظيفيًا بحمض الفوسفونيك في طبقة نقل الشحنة من PSC كـ "مُعدِّل حدود الحبوب" ، مما يساعد على تقوية التركيب البلوري للبيروفسكايت ويزيد من مقاومة PSC للضغوط البيئية مثل الحرارة والرطوبة.

قام الفريق أيضًا بتطوير بوليمر جذري نشط الأكسدة والاختزال يسمى بولي (ملح أوكسو أمونيوم) والذي يعمل بشكل فعال على "p-dopes" لمادة نقل الثقوب - وهي مكون أساسي في PSCs. يعمل البوليمر ، باعتباره "p-dopant" ، على تحسين توصيل واستقرار مادة نقل الثقوب ، وهي مكون أساسي في الخلايا. تتضمن عملية "p-doping" إدخال ناقلات شحن إلكترونية محمولة في المادة لتحسين موصليةها واستقرارها ، وفي هذه الحالة خففت من انتشار أيونات الليثيوم ، وهي مشكلة رئيسية تساهم في عدم الاستقرار التشغيلي لـ PSCs.

باستخدام هذه التقنية الجديدة ، حقق العلماء كفاءات تحويل الطاقة بنسبة 23.5٪ لشبكات PSCs الصغيرة و 21.4٪ "للوحدات الصغيرة" الأكبر حجمًا. هذه الكفاءات قابلة للمقارنة بالخلايا الشمسية التقليدية ، مع ميزة إضافية تتمثل في تحسين الاستقرار في الخلايا الشمسية. احتفظت الخلايا الشمسية بنسبة 95.5 ٪ من كفاءتها الأولية بعد أكثر من 3200 ساعة من التعرض المستمر لأشعة الشمس المحاكية مع الحفاظ على درجة الحرارة عند 75 درجة مئوية على مدار الفترة بأكملها ، وهو تحسن كبير مقارنة بتصميمات PSC السابقة.

يمكن للنهج الجديد أن يُحدث ثورة في استخدام PSCs ، مما يجعله متاحًا للاستخدام على نطاق أوسع. يعتقد الباحثون أن تقنيتهم يمكن توسيع نطاقها بسهولة للإنتاج الصناعي ويمكن استخدامها لإنشاء وحدات PSC مستقرة وعالية الكفاءة.

المساهمون الآخرون

جامعة ووهان للتكنولوجيا ، ووهان 430070 ، هوبى ، الصين
الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا (شنتشن)
جامعة ووهان ، ووهان 430072 ، هوبي ، الصين
الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)

####

لمزيد من المعلومات ، يرجى الضغط هنا

جهات الاتصال:
المسؤول الإعلامي

نيك باباجورجيو
مدرسة الفنون التطبيقية الاتحادية لوزان
المكتب: 41-216-932-105
جهة اتصال الخبراء

مايكل جريتزل
EPFL
المكتب: +41 21 693 31
تضمين التغريدة

حقوق النشر © Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

إذا كان لديك تعليق ، من فضلك اتصل بنا لنا.

جهات إصدار النشرات الإخبارية ، وليس 7th Wave، Inc. أو Nanotechnology Now ، هي المسؤولة وحدها عن دقة المحتوى.

المرجعية: