16:54 2022-07-05
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O cerneală cu nanoparticule la temperatură joasă
_ O nanoparticulă la temperatură joasă cerneală
O cerneală simplă și versatilă cu nanoparticule ar putea ajuta celulele solare perovskite de generație următoare să fie imprimate la scară și să devină forța dominantă în fotovoltaica comercială.
Fabricată din oxid de staniu, cerneala este creat cu un singur pas cheie la o temperatură relativ scăzută folosind tehnologia cu microunde și fără a fi nevoie de purificare suplimentară. Este apoi folosit în celulele solare pentru a ajuta la transportul selectiv de electroni, un pas crucial în generarea de energie electrică.
Prototipurile de dispozitive construite cu această metodă au înregistrat eficiențe de conversie a puterii de 18%, ceea ce este printre cele mai bune eficiențe pentru un Celulă solară perovskită cu structură plană procesată la temperaturi scăzute.
Cereneala este potrivită pentru realizarea diferitelor tipuri de celule solare perovskite, inclusiv cu sticlă și pentru imprimarea pe plastic, ceea ce se poate face ieftin la volume mari. Această tehnică, numită acoperire roll-to-roll, este similară modului în care sunt tipărite ziarele.
În cadrul produsului de cerneală, dimensiunea medie a fiecărei particule poate fi controlată pentru a rămâne între doar cinci și 10 nanometri. Pentru a pune acest lucru în context, o foaie de hârtie are o grosime de 100.000 de nanometri, iar unghiile tale cresc un nanometru la fiecare secundă.
Celulele solare perovskite rivalizează deja cu eficiența omologilor lor consacrați din siliciu și sunt, de asemenea, mai flexibile. și necesită mai puțină energie pentru a produce.
Problemele legate de durabilitatea pe termen lung și unele obstacole în procesul de fabricație au împiedicat până acum aceste materiale interesante să depășească siliciul.
Acum, totuși, cercetătorii de la Centrul de Excelență ARC în Știința Exciton, în colaborare cu agenția științifică națională CSIRO din Australia, ar fi putut găsi un răspuns la unele dintre aceste provocări cu cerneala lor cu nanoparticule de oxid de staniu.
Rezultatele lucrării, care au primit finanțarea de la Australian Renewable Energy Agency (ARENA), au fost publicate în revista Chemistry of Materials.
Cercetatorul principal al CSIRO, Dr. Doojin Vak, spune că „celulele solare perovskite pot fi fabricate prin imprimare industrială. procesul este în mod inerent low-cost, costul fiecărei componente încă contează. Această lucrare demonstrează o modalitate excelentă de a contribui la fabricarea cu costuri ultra-scazute a celulelor solare perovskite în viitor.”
Este important că cerneala cu nanoparticule poate fi făcută cu microunde, deoarece metodele directe de procesare la temperatură înaltă de substraturile flexibile ale celulelor solare provoacă degradarea, limitând potenţialul comercial al celulelor solare perovskite imprimabile.
Profesorul Jacek Jasieniak de la Universitatea Monash, autorul principal al lucrării, spune că „utilizarea microundelor pentru a sintetiza cerneluri adecvate pentru nanoparticule oferă un pas major înainte spre obținerea celulelor solare perovskite de înaltă eficiență, care pot fi imprimate reproductibil, reducând în același timp costurile de fabricație.”
Alte abordări sintetice pentru oxidul de staniu necesită presiune ridicată, puncte de fierbere ridicate și pot necesita, de asemenea, mai multe etape de procesare. , excluzându-i dezbaterea pentru o producție rentabilă la scară industrială și comercială.
Folosind oxizi metalici mai degrabă decât ingrediente organice, care devin negative Este afectat de aer și umiditate, extinde, de asemenea, durata de viață a dispozitivelor finale cu celule solare perovskite.
Nu numai că oxidul de staniu este mai durabil decât ingredientele organice comparabile, dar are și o bandă interzisă largă și încurajează transportul eficient al electronilor. , caracteristici care îl fac potrivit pentru diferite tipuri de celule solare și alte aplicații optoelectronice.
Comentarii:
Adauga Comentariu