Sut i wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer solar?

Mae prinder ynni a llygredd amgylcheddol yn broblemau mawr sy'n wynebu datblygiad economaidd cynaliadwy fy ngwlad. Disgwylir i'r defnydd o gynhyrchu pŵer solar newid strwythur ynni fy ngwlad a datrys yn sylfaenol y problemau amgylcheddol a wynebir gan fy ngwlad. Fodd bynnag, mae sut i wella "effeithlonrwydd gwaith" celloedd solar perovskite o'r fath yn gur pen cyffredin i ymchwilwyr gwyddonol.

Yn ddiweddar, defnyddiodd tîm yr Athro Qin Tianshi o Sefydliad Ymchwil Deunyddiau Uwch Prifysgol Dechnoleg Nanjing ddeunydd pâr anion-cation yn ddiweddar i atgyweirio dau "dwll" yr "adeilad crisial" perovskite. Cyhoeddwyd y canlyniadau ymchwil perthnasol yn ddiweddar yn "Mater" i'r rhai sy'n newid eiddo cemegol, er mwyn sicrhau effeithlonrwydd a sefydlogrwydd.

"Yng nghyd-destun niwtraleiddio carbon a brig carbon, mae math newydd o gell solar perovskite wedi dod i'r amlwg, ac mae gwella sefydlogrwydd amgylcheddol deunyddiau a chelloedd perovskite yn hanfodol er mwyn i gelloedd solar perovskite gael eu cynnal." Cyflwynodd Qin Tianshi fod gan gelloedd solar perovskite effeithlonrwydd trosi pŵer uchel, sy'n debyg i'r celloedd solar silicon masnachol presennol, ond oherwydd ei broses gynhyrchu syml, fwy darbodus ac ecogyfeillgar, mae wedi dod yn "darling" gwyddonwyr ledled y byd. Disgwylir iddo gyfrannu at wireddu'r nod carbon deuol. Y cur pen i ymchwilwyr yw bod y celloedd solar perovskite presennol yn dal i fod yn sensitif iawn i leithder, tymheredd, golau ac amgylcheddau eraill. Pan fydd celloedd solar perovskite yn agored i'r amgylcheddau hyn, maent yn dueddol o ddirywio ac mae ganddynt broblemau eithriadol fel sefydlogrwydd gwael.

Ar hyn o bryd, mae'r gwaith ymchwil ar y farchnad yn canolbwyntio'n bennaf ar ddatrys problemau unochrog i wella effeithlonrwydd a sefydlogrwydd celloedd solar. Fel arfer, dim ond un elfen o'r deunydd perovskite sy'n cael ei optimeiddio, neu defnyddir optimeiddio un amgylchedd cemegol i sicrhau effeithlonrwydd a sefydlogrwydd. Gwella rhyw wedi'i gydamseru. Dywedodd Wang Aifei, awdur cyd-gyntaf ac ymchwilydd cysylltiol y papur: "Mae'r canlyniad ymchwil hwn o'n tîm yn defnyddio effaith synergaidd ychwanegu anion a pharau i drosglwyddo diffygion deunyddiau perovskite mewn sawl agwedd a phob cyfeiriad, a newid yr eiddo cemegol i gyflawni'r gorau o'r ddau fyd o ran effeithlonrwydd a sefydlogrwydd. "

"Mae deunyddiau perovskite, fel ein halen cyffredin, yn fath o grisial sy'n cynnwys anionau a dognau." Cyflwynodd Qin Tianshi yn fyw. Yn y byd microsgopig, mae llawer o dyllau diffygiol yn yr "adeilad crisial" hwn, a fydd yn caniatáu i vapor dŵr allanol fynd i mewn i'r adeilad drwy'r tyllau. Gyda'r cynnydd parhaus mewn storio dŵr, bydd yr adeilad yn dymchwel yn y pen draw. O safbwynt macrosgopig, mae'r grisial perovskite hwn yn cael ei ddatgysylltu a'i ddinistrio. Felly mae gwyddonwyr wedi datblygu amrywiaeth o ddeunyddiau i atgyweirio diffygion yr adeilad a'i ddiogelu rhag claddu dŵr y tu allan. Yn union fel y mae anionau a dognau yn ffurfio crisialau gyda'i gilydd, mae gan yr "adeilad crisial" perovskite ddau "dwll", diffygion anion a diffygion. Dim ond un math o dwll a atgyweiriwyd gan waith blaenorol cydweithwyr rhyngwladol. Gan ddefnyddio deunydd pâr anion-cation, mae dau "dwll" yr "adeilad crisial" perovskite yn cael eu hatgyweirio ar yr un pryd. Mae'r celloedd solar perovskite sy'n deillio o hynny wedi gwella effeithlonrwydd a sefydlogrwydd yn fawr o gymharu â'r rhai a adroddwyd yn flaenorol.

Dywedodd y myfyriwr doethurol Wang Jungan: "Gall canlyniadau'r ymchwil hwn sicrhau effeithlonrwydd trosi ffotodrydanol o fwy na 23% o dan olau haul safonol, sy'n agos iawn at neu hyd yn oed yn fwy nag effeithlonrwydd celloedd solar silicon masnachol cyfredol. Ar yr un pryd, mae synergedd yr anionau a'r dognau yn adeiladu dwy Gall haen ynysu sy'n dal dŵr wella sefydlogrwydd celloedd solar perovskite yn effeithiol, gan ymestyn amser gweithredu'r celloedd a sicrhau sefydlogrwydd amgylcheddol o fwy na 1,000 o oriau o dan olau parhaus. "

"Drwy'r ymchwil hon, mae un strategaeth yn datrys pwyntiau poen celloedd solar perovskite lluosog ar yr un pryd, ac mae hefyd yn cynyddu hyder wrth geisio ffugio celloedd solar ardal fwy ac yn paratoi ar gyfer ailwampio celloedd solar perovskite." Sylw gan yr Athro Qin Tianshi road.

Adroddir bod y gwaith hwn wedi'i gefnogi gan Brosiect Cyffredinol Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Cenedlaethol Tsieina a Phrosiect Cyffredinol Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Talaith Jiangsu.