Uzante rarajn terajn elementojn por venki limojn de sunaj ĉeloj
Perovskitaj sunaj ĉeloj havas avantaĝojn pri aktuala suna ĉela teknologio. Ili havas la eblon esti pli efikaj, estas malpezaj, kaj kostas malpli ol aliaj variantoj. En perovskita suna ĉelo, la tavolo de perovskito estas sandviĉita inter travidebla elektrodo ĉe la fronto kaj reflekta elektrodo ĉe la malantaŭo de la ĉelo. Elektrodaj transportoj kaj truaj transportaj tavoloj estas enmetitaj inter katodaj kaj anodaj interfacoj, kio faciligas ŝarĝon de ŝarĝoj ĉe la elektrodoj. Ekzistas kvar klasifikoj de perovskitaj sunaj ĉeloj bazitaj sur morfologia strukturo kaj tavola sekvenco de la ŝarĝa transporta tavolo: regula ebena, renversita ebena, regula mezopora kaj renversita mezoporaj strukturoj. Tamen ekzistas pluraj malavantaĝoj kun la teknologio. Lumo, humideco kaj oksigeno povas indukti ilian degeneron, ilia absorbo povas esti miskomprenita, kaj ili ankaŭ havas problemojn kun neradia ŝarĝa rekombino. Perovskitoj povas esti koroditaj per likvaj elektrolitoj, kaŭzante problemojn pri stabileco. Por realigi iliajn praktikajn aplikojn, plibonigoj devas esti faritaj en sia potenca konverta efikeco kaj operacia stabileco. Tamen, lastatempaj progresoj en teknologio kaŭzis perovskitajn sunajn ĉelojn kun 25,5% efikeco, kio signifas, ke ili ne estas multe malantaŭ konvenciaj siliciaj fotovoltaaj sunaj ĉeloj. Tiucele, maloftaj teraj elementoj estis esploritaj por aplikoj en sunaj ĉeloj perovskitaj. Ili posedas fotofizikajn proprietojn, kiuj venkas la problemojn. Uzi ilin en perovskitaj sunaj ĉeloj tial plibonigos siajn propraĵojn, igante ilin pli realigeblaj por grandskala efektivigo por puraj energiaj solvoj. Kiel maloftaj teraj elementoj helpas perovskitajn sunajn ĉelojn Estas multaj avantaĝaj proprietoj, kiujn posedas maloftaj teraj elementoj, kiuj povas esti uzataj por plibonigi la funkcion de ĉi tiu nova generacio de sunaj ĉeloj. Unue, oksidigo kaj redukto-potencialoj en raraj teraj jonoj estas reverteblaj, reduktante la propran oksidadon kaj redukton de la cela materialo. Aldone, la maldika-filma formado povas esti reguligita per la aldono de ĉi tiuj elementoj per kuplado de ili kun ambaŭ perovskitoj kaj ŝarĝi transportajn metalajn oksidojn. Plue, fazstrukturo kaj optoelektronikaj proprietoj povas esti ĝustigitaj anstataŭigante ilin en la kristalan kradon. Difekto pasivigo povas esti sukcese atingita per enmetado de ili en la celan materialon ĉu intersticie ĉe la grenaj limoj aŭ sur la surfaco de la materialo. Plie, infraruĝaj kaj ultraviolaj fotonoj povas esti transformitaj al perovskito-responda videbla lumo pro la ĉeesto de multnombraj energiaj transiraj orbitoj en la raraj teraj jonoj. La avantaĝoj de ĉi tio estas duoblaj: ĝi evitas la perovskitojn damaĝitajn de alta intensa lumo kaj etendas la spektran respondan gamon de la materialo. Uzi maloftajn terajn elementojn signife plibonigas la stabilecon kaj efikecon de perovskitaj sunaj ĉeloj. Modifi morfologiojn de maldikaj filmoj Kiel menciite antaŭe, maloftaj teraj elementoj povas modifi la morfologiojn de maldikaj filmoj konsistantaj el metalaj oksidoj. Estas bone dokumentite, ke la morfologio de la suba ŝarĝa transporta tavolo influas la morfologion de la perovskita tavolo kaj ĝian kontakton kun la ŝarĝa transporta tavolo. Ekzemple, dopado kun raraj teraj jonoj malhelpas agregadon de SNO2-nanopartikloj, kiuj povas kaŭzi strukturajn difektojn, kaj ankaŭ mildigas la formadon de grandaj NIOX-kristaloj, kreante unuforman kaj kompaktan tavolon de kristaloj. Tiel, maldikaj tavolaj filmoj de ĉi tiuj substancoj sen difektoj povas esti atingitaj per rara-tera dopado. Aldone, la skafalda tavolo en perovskitaj ĉeloj, kiuj havas mesoporan strukturon, ludas gravan rolon en la kontaktoj inter la perovskito kaj ŝarĝaj transportaj tavoloj en la sunaj ĉeloj. La nanopartikloj en ĉi tiuj strukturoj povas montri morfologiajn difektojn kaj multnombrajn limojn de greno. Ĉi tio kondukas al malfavora kaj serioza ne-radia ŝarĝa rekombino. Poro -kompletigo ankaŭ estas problemo. Dopado kun raraj teraj jonoj reguligas la skafaldan kreskon kaj reduktas difektojn, kreante vicigitajn kaj uniformajn nanostrukturojn. Provizante plibonigojn por la morfologia strukturo de perovskitaj kaj ŝarĝaj transportaj tavoloj, maloftaj teraj jonoj povas plibonigi la ĝeneralan agadon kaj stabilecon de perovskitaj sunaj ĉeloj, igante ilin pli taŭgaj por grandskalaj komercaj aplikoj. La graveco de perovskitaj sunaj ĉeloj ne povas esti subtaksita. Ili provizos superan energian generacian kapaciton por multe pli malalta kosto ol nunaj silicio-bazitaj sunaj ĉeloj sur la merkato. La studo pruvis, ke dopanta perovskito kun raraj teraj jonoj plibonigas siajn propraĵojn, kaŭzante plibonigojn en efikeco kaj stabileco. Ĉi tio signifas, ke perovskitaj sunaj ĉeloj kun plibonigita agado estas unu paŝo pli proksime al fariĝi realaĵo.
Afiŝotempo: jul-04-2022 