Ang bagong pamamaraan ng Perovskit sa paggawa ng mga solar panel ay magbubukas ng paraan sa murang at malakihang produksyon

Ang isang bagong proseso ng paglulubog gamit ang isang additive na sulfolane ay lumilikha ng lubos na mahusay na pereskite solar cells. Ang pamamaraan ay hindi magastos at angkop para sa pag-scale sa produksyong komersyal. May-akda: Los Alamos National Laboratory

Ginagawang madali ng suplementong Sulphalan ang paggawa, mababang gastos, mataas na pagganap, mahabang buhay ng serbisyo.

Ang isang bago, mas simpleng solusyon para sa paggawa ng matatag na pereskite solar cells ay nagtagumpay sa isang pangunahing bottleneck sa malakihang produksyon at gawing pangkalakalan ng ipinangako nitong teknolohiyang nababagong enerhiya na nanatiling hindi mapalagay sa loob ng higit sa isang dekada.

“Ang aming trabaho ay nagbibigay daan para sa murang gastos at mahusay na pagganap na produksyon ng mga malalaking solar module sa malapit na hinaharap,” sabi ni Vanya Ne, isang mananaliksik sa Center for Integrated Nanotechnology. Si Nie ang may-katuturang may-akda ng isang artikulo na na-publish noong Marso 18, 2021 sa journal Joule. “Naipakita namin ang diskarte sa pamamagitan ng dalawang mini-module na nakamit ang mataas na antas ng pag-convert ng sikat ng araw sa kapangyarihan na may makabuluhang pinahabang buhay ng serbisyo. Dahil ang prosesong ito ay madali at mababang gastos, naniniwala kami na madali itong maiakma sa malakihang produksyon sa isang pang-industriya na setting. “

Ang pinakahihintay na solar na teknolohiya

Ang mga baterya ng perovskite photovoltaic, na sa loob ng mga dekada ay nakita bilang isang mabubuhay na kakumpitensya sa kilalang merkado ng silicon photovoltaic, ay naging isang pinakahihintay na bagong teknolohiya sa nakaraang dekada. Ang komersyalisasyon ay napigilan ng kakulangan ng isang solusyon sa isang kritikal na problema sa industriya: ang pagtaas ng paggawa ng mga perevskit na solar panel na may mataas na kahusayan mula sa mga countertop hanggang sa mga pabrika.

Ang koponan, kasama ang mga mananaliksik mula sa Taiwan National University (NTU), ay nag-imbento ng isang isang hakbang na paraan ng patong ng patong sa pamamagitan ng pagpapakilala ng sulfalan bilang isang additive sa pauna na precursor o isang likidong materyal na lumilikha ng isang pereuxite na kristal sa pamamagitan ng reaksyong kemikal. Tulad ng iba pang mga pamamaraan sa pagmamanupaktura, ang kristal na ito ay pumupunta sa substrate.

Pinayagan ng bagong proseso ang koponan na makagawa ng mataas na pagganap, malalaking-lugar na mga aparatong photovoltaic na lubos na bumubuo ng lakas mula sa sikat ng araw. Ang mga peregrine solar cells na ito ay mayroon ding mahabang buhay sa serbisyo.

Sa pamamagitan ng isang simpleng pamamaraan ng paglulubog, ang koponan ay nakapag-apply ng isang pare-parehong, de-kalidad na mala-kristal na manipis na pelikula ng perovskite, na sumasakop sa isang malaking aktibong lugar, sa dalawang mga mini-module, isa tungkol sa 16 square centimeter at ang iba pang halos 37 square centimeter. Ang paggawa ng isang homogenous na manipis na pelikula sa buong lugar ng photovoltaic module ay mahalaga para sa pagpapatakbo ng aparato.

Tuktok ng kapangyarihan

Nakamit ng mga mini-module ang isang kahusayan sa pag-convert ng kuryente na 17.58% at 16.06% ayon sa pagkakabanggit – kabilang sa pinakamahusay na naiulat hanggang ngayon. Ang kahusayan sa pag-convert ng kuryente ay isang sukatan kung gaano kahusay na nabago ang sikat ng araw sa elektrisidad.

Para sa iba pang mga pamamaraan ng paggawa ng pereskit na isa sa mga pangunahing hadlang sa pagmamanupaktura sa isang pang-industriya na sukat ay isang makitid na window ng pagproseso – ang oras kung saan ang pelikula ay maaaring magsinungaling sa substrate. Upang makakuha ng isang homogenous na mala-kristal na film na naayos nang maayos sa layer sa ilalim nito, ang proseso ng aplikasyon ay kailangang mahigpit na masubaybayan ng ilang segundo.

Ang paggamit ng sulfolane sa precursor precursor ay nagpapalawak ng window ng pagproseso mula 9 segundo hanggang 90 segundo, na bumubuo ng lubos na mala-kristal, mga compact layer sa isang malaking lugar, habang hindi gaanong umaasa sa mga kondisyon sa pagproseso.

Ang pamamaraang sulfolane ay madaling maiakma sa umiiral na mga pamamaraan sa pagmamanupaktura sa industriya, na tumutulong upang mai-daan ang paraan para sa komersyalisasyon.

Ang Perovskite ay anumang materyal na may isang tiyak na mala-kristal na istraktura, katulad ng mineral perevskite. Ang Perovskites ay maaaring idisenyo at magawa sa napaka manipis na mga pelikula, na ginagawang kapaki-pakinabang para sa mga solar cell.

Sanggunian: “Simpleng isang-hakbang na pamamaraan na may isang malawak na window ng pagproseso” Xin-Xian Huang, Qi-Han Liu, Xinhan Tsai, Shritu Shrest, Li-Yun Su, Pa-Tuang Chen, Yu-Qing Chen, Tso-An Yang, Xin Lu, Ching-Xiang Chuang, King-Fu Lin, Xiang-Peng Rwei, Wani Ne at Lee Wang, Marso 18, 2021, Joule.
DOI: 10.1016 / j.joule.2021.02.012

Pagpopondo: Ang gawaing ito ay isinagawa, sa bahagi, sa Center for Integrated Nanotechnology – Office of Scientific Research, Office of Science ng United States Department of Energy (DOE) National Laboratory of Los Alamos (LANL) (kontrata 89233218CNA000001). Ang gawain ng Shrita Shresta at Vanya Ni ay suportado ng programa ng LANL-LDRD. Kinikilala ni Xinhan Cai ang suportang pampinansyal para sa karapat-dapat na post-doc na si J. Robert Robert Oppenheimer (JRO) na iskolar sa LANL.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang lumalaking problema ng “malalim na heograpiya”

Ang maaaring mukhang isang imahe ng Tacoma ay talagang isang simulate na nilikha sa pamamagitan ng paglilipat ng mga biswal na imahe ng Beijing...

Bagong Milky Way Exterior Destroyers Bagong Sky Map ay Inilabas – Madilim na Mahalagang Mga Konsepto ay Maaaring Magbigay ng Bagong Eksperimento

Ang mga astronomo ay naglabas ng isang bagong celestial map ng Milky Way galaxy na pinakamalapit sa aming kalawakan. Kredito: NASA / JPL-Caltech...

Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni Harvard John A. Paulson School of Engineering at Applied Science Abril 22, 2021 Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal...

Pinalitan ng DNA ang Y Chromosome na Nag-aambag ng Maikling Buhay na Buhay sa Mga Lipad ng Lalaki

Pagpapayaman ng Heterochromatin sa lahat ng mga chromosome. Immunofluorescence stain ng H3K9me3 sa male mitotic chromosome. Bar scale ay 50μm. Kredito:...

Pinapayagan ng mga polimer na kumakain ng polimer ang “biodegradable” na mga plastik na tunay na masusunog

Ang ginagamot na plastik (kaliwa) ay naghiwalay pagkatapos ng tatlong araw lamang sa karaniwang pag-aabono (kanan) at ganap na makalipas ang dalawang linggo. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.