Effiċjenza ta '21 fil-mija ! Preparazzjoni ta 'materjal ġdid għall-batteriji tal-mineral tal-kalċju-titanju żvelat

F'kollaborazzjoni bejn riċerkaturi fl-Università ta 'Monash fl-Awstralja u l-Università tat-Teknoloġija ta' Wuhan fiċ-Ċina, il-par jgħidu li kienu kapaċi jiksbu effiċjenza ta 'konverżjoni ta' 21 fil-mija bl-użu tal-aċetat taċ-ċomb bħala materjal prekursur għall-manifattura ta 'ċelluli solari ta' formamide-caesium chalcogenide.

Jingħad li l-effiċjenza hija l-aħjar riżultat irreġistrat għal apparat magħmul minn sors taċ-ċomb mhux alid. Dan jista 'jwitti t-triq għall-manifattura industrijali ta' fotovoltajċi chalcogenide durabbli u ta 'effiċjenza għolja.

Tipikament, il-biċċa l-kbira tar-riċerka taċ-ċelluli solari chalcogenide tuża alidi taċ-ċomb, speċifikament kompost magħruf bħala jodur taċ-ċomb. Madankollu, jodur taċ-ċomb għandu jkun 99.99 fil-mija pur u għalhekk huwa għali biex jintuża fiċ-ċelloli.

Biex issolvi din il-problema, it-tim sar l-ewwel li uża l-aċetat taċ-ċomb aktar milli l-jodur taċ-ċomb biex joħloq ċelloli solari ta 'formamide-caesium chalcogenide stabbli.

L-apparati tat-test wrew stabbiltà termali kbira, u komplew joperaw wara 3300 siegħa f'65 grad mingħajr telf ta 'effiċjenza.

Modulu solari prototip iżgħar li juża dawn iċ-ċelloli kiseb effiċjenza ta '18.8 fil-mija. Żoni kbar ta 'saffi ta' chalcogenide saru b'kisja ta 'xafra ta' pass wieħed, li turi l-fattibilità potenzjali tal-manifattura industrijali.

L-awtur ewlieni Jie Zhao, student tal-PhD fl-Università ta’ Monash, qal: "Konna kapaċi nużaw l-aċetat taċ-ċomb fi proċess ta’ spin-coating f’pass wieħed biex niksbu films perfetti ta’ kwalità għolja formamide-caesium chalcogenide ...... Peress li m'għandniex bżonn anti-solvent, nistgħu niksbu dan b'tekniki fuq skala kbira bħal kisi tax-xafra, li jfisser li l-fattibilità tal-produzzjoni industrijali hija fis-seħħ."

L-ingredjent sigriet ammonju

Meta mqabbla mas-silikon, iċ-ċelloli solari b'film irqiq magħmulin mill-kalkoġenu għandhom il-potenzjal li jittrasformaw is-settur tal-enerġija solari minħabba li huma rħas biex jimmanifatturaw, flessibbli u għandhom band gap tunable.

Madankollu, ir-riċerkaturi għadhom qed jitħabtu ma 'kwistjonijiet ta' affidabbiltà u jridu jsibu mod kif jimmanifatturaw apparati li jistgħu jiġu prodotti kummerċjalment.

Minħabba l-istabbiltà eċċellenti tagħhom, ir-riċerkaturi ddeterminaw li l-kalkoġeni fabbrikati bl-użu ta 'formamide u ċesju kienu kandidati kummerċjali ideali. Tentattivi preċedenti biex jiġu sintetizzati bl-użu tal-aċetat taċ-ċomb bħala prekursur kienu fallew.

Biex jinvestigaw u jsolvu din il-problema, ir-riċerkaturi investigaw il-mekkaniżmi molekulari sottostanti.

Bl-użu ta 'diffrazzjoni tar-raġġi X u spettroskopija ta' reżonanza manjetika nukleari, ir-riċerkaturi identifikaw il-ħtieġa li jintuża l-ammonju bħala katjoni volatili (jone iċċarġjat b'mod pożittiv) fi stadju kritiku.

L-awtur li jikkontribwixxi Sebastian Fürer qal, "Il-preżenza ta 'ammonju sservi biex tkeċċi l-aċidu aċetiku residwu matul il-proċess ta' ttemprar mingħajr il-formazzjoni ta 'prodotti sekondarji mhux mixtieqa."

Il-kompost kimiku taċ-ċomb aċetat huwa prekursur alternattiv promettenti ħafna għall-ħolqien ta 'films lixxi b'inqas difetti mill-alid taċ-ċomb, qalu r-riċerkaturi.

S'issa, l-aċetat taċ-ċomb intuża biss biex jagħmel il-kalkoġeni bbażati fuq il-metilammonju jew il-ċesju, li huma relattivament instabbli u mhux adattati għal applikazzjonijiet prattiċi.

L-awtur korrispondenti Wenxin Mao qal, "Aħna nipprovdu lill-komunità tar-riċerka kollha bit-tieni metodu għall-fabbrikazzjoni ta 'ċelloli solari chalcogenide ta' kwalità għolja."

Riċentement, riċerkaturi fiċ-Ċentru Helmholtz-Zentrum Berlin qalu li kisbu effiċjenza ta 'konverżjoni ta' 32.5 fil-mija f'ċellula solari f'munzelli, l-ogħla qatt għal din it-teknoloġija u rekord dinji. Iċ-ċellula solari laminata l-ġdida tikkonsisti minn ċellula tas-silikon fil-qiegħ u ċellula tat-titanit tal-kalċju fuq nett.

F'Novembru, tim ta 'riċerka miċ-Ċentru ta' Baden-Württemberg għar-Riċerka dwar l-Enerġija Solari u l-Idroġenu fi Stuttgart, il-Ġermanja, għaqqad il-kalkoġenu ma 'selenid tal-gallju tal-indju tar-ram biex joħloq modulu solari f'munzelli b'effiċjenza ta' aktar minn 21 fil-mija.