perovskites เซลล์แสงอาทิตย์มีเสถียรภาพภายใต้ความกดดัน

perovskites เซลล์แสงอาทิตย์มีเสถียรภาพภายใต้ความกดดัน

เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากตะกั่วเฮไลด์เพอรอฟสกี้นั้นดีในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้าและค่อนข้างตรงไปตรงมาในการผลิต น่าเสียดายที่พวกมันไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้องและความชื้นโดยรอบ ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบสำหรับอุปกรณ์ที่มักตั้งอยู่ภายนอก อย่างไรก็ตาม ตอนนี้ นักวิจัยจากของกระทรวงพลังงานสหรัฐ และมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด อาจพบวิธีแก้ปัญหาแล้ว เทคนิคใหม่ของพวกเขา

เกี่ยวข้อง

กับการปรับสภาพวัสดุล่วงหน้าด้วยความดันและอุณหภูมิสูง และผู้พัฒนากล่าวว่าสามารถเพิ่มขนาดสำหรับการผลิตเชิงอุตสาหกรรมได้ เพอรอฟสไคต์เป็นวัสดุผลึกที่มีโครงสร้าง ABX 3 โดยที่ A คือซีเซียม เมทิลแอมโมเนียม (MA) หรือฟอร์มามิดิเนียม (FA) B คือตะกั่วหรือดีบุก และ X คือคลอรีน 

โบรมีน หรือไอโอดีน พวกเขามีแนวโน้มว่าจะเป็นผู้สมัครสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางเนื่องจากสามารถดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่กว้างได้ด้วยแถบความถี่ที่ปรับได้ ตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและรู) ยังสามารถกระจายผ่านพวกมันอย่างรวดเร็วและในระยะทางไกล

คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (PCE) มากกว่า 18% ซึ่งอยู่ในระดับเดียวกับวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นที่ยอมรับ เช่น ซิลิกอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และแคดเมียมเทลลูไรด์ หนึ่งในที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการใช้งาน

เซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยซีเซียม ตะกั่ว และไอโอดีน วัสดุนี้ CsPbI 3มีสี่เฟสที่เป็นไปได้: เฟสที่ไม่ใช่เพอรอฟสไคต์อุณหภูมิห้องสีเหลือง (δ) บวกกับเฟสที่เกี่ยวข้องกับเพอรอฟสไคต์อุณหภูมิสูงสีดำสามเฟส ซึ่งคริสตัลใช้ลูกบาศก์ (α), เตตระโกนัล (β) หรือโครงสร้างออร์โธฮอมบิก (γ) 

ในขณะที่เฟสสีดำมีประสิทธิภาพในการแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า ความร้อนและความชื้นจะทำให้เฟสเหล่านี้เปลี่ยนกลับเป็นเฟสสีเหลืองอย่างรวดเร็ว ซึ่งไม่มีประโยชน์สำหรับการใช้งานเซลล์แสงอาทิตย์

บีบแรงดันสูง ขณะนี้ นักวิจัย ได้แสดงให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนเฟสสีเหลืองนี้

ให้เป็น

การกำหนดค่าสีดำที่มีประสิทธิภาพและเสถียร พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการวางคริสตัลของเฟสสีเหลืองระหว่างส่วนปลายของเซลล์ทั่งเพชร (DAC) และให้แรงดันอยู่ที่ 0.1 ถึง 0.6 GPa ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ถึง 450 องศาเซลเซียส จากนั้นพวกเขาทำให้วัสดุเย็นลงอย่างรวดเร็วและนำตัวอย่างออกจาก DAC

การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ซินโครตรอนและการวัดด้วยรามานสเปกโทรสโกปีแสดงให้เห็นว่าการบำบัดนี้ให้ผลในรูปแบบ ที่เสถียรเมื่อมีความชื้น (ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 20-30%) และยังคงมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 10 ถึง 30 วัน. นี่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญจากความพยายามก่อนหน้านี้

ในการทำให้เฟสสีดำปริมาณมากคงที่ที่อุณหภูมิห้องโดยใช้ตัวอย่างเช่น ความเครียด การปรับสภาพพื้นผิว และการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ ซึ่งทั้งหมดนี้ให้ผลลัพธ์ที่ดีเฉพาะเมื่อสภาพแวดล้อมยังคงปราศจากความชื้น“นี่เป็นครั้งแรกที่มีการใช้แรงดันเพื่อควบคุมความเสถียรของวัสดุนี้ 

[ภายใต้สภาวะแวดล้อม]” Lin กล่าว “ตอนนี้เราพบวิธีที่ดีที่สุดในการเตรียมวัสดุแล้ว จึงมีศักยภาพในการปรับขนาดขึ้นสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม และสำหรับการใช้วิธีเดียวกันนี้เพื่อจัดการกับขั้นตอน  อื่นๆ” การทำให้เฟส เสถียรการศึกษาเชิงทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าความลับของความสำเร็จของทีม

อยู่ที่วิธีการบำบัดด้วยความดันสูงและอุณหภูมิสูงที่ส่งผลต่อการบิดเบี้ยวภายในโครงตาข่ายเพอร์รอฟสไกต์ ก่อนหน้านี้ นักวิจัยคนอื่นๆ ได้ระบุการบิดเบือนไว้สามประเภท: การบิดเบือนของหน่วยแปดด้าน BX 6  ซึ่งประกอบกันเป็นโครงสร้างผลึกของวัสดุ; การแทนที่ด้วยไอออนบวกภายในรูปแปดด้าน 

ก็ใช้เลเซอร์เช่นกัน แต่ด้วย BEC ชนิดหนึ่งที่ใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อระหว่างการหมุนของอะตอม ซึ่งเป็นคุณสมบัติทางควอนตัมภายในที่คล้ายคลึงกับการหมุน และการเคลื่อนที่ของมัน (การมีเพศสัมพันธ์แบบสปิน-วงโคจรเป็นปฏิกิริยาทางกายภาพที่สนับสนุนปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ผิดปกติ

หลายอย่าง 

รวมถึงฉนวนทอพอโลยีและพฤติกรรมบางอย่างในตัวนำยิ่งยวด) นักฟิสิกส์ใช้เลเซอร์เพื่อถ่ายโอนโมเมนตัมบางส่วนไปยังอะตอมใน BEC ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรูปแบบการรบกวน . จากลวดลายเหล่านั้นเกิดเป็นลายคล้ายเสือที่มีความหนาแน่นสลับกันเป็นคลื่นนิ่งในเนื้อวัสดุ 

ในเอกสารนี้ กลุ่มของ รายงานว่าการมอดูเลตความหนาแน่นนี้ทำลายความสมมาตรของการแปล ซึ่งเป็นข้อกำหนดสำหรับของแข็ง โทมัส บุช นักฟิสิกส์ ผู้ศึกษากระบวนการควอนตัมในก๊าซอะตอมเย็นพิเศษที่สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโอกินาวาในญี่ปุ่น กล่าวว่า นักทฤษฎีคาดการณ์เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ว่าแถบซูเปอร์โซลิดน่าจะเกิดขึ้น ในเวลาเดียวกัน เขาตั้งข้อสังเกตว่าการยืนยันการทดลองเป็นข่าวที่น่าตื่นเต้นสำหรับชุมชน ทั้งสองกลุ่มไม่ได้แสดงอย่างชัดเจนว่าวัสดุสามารถไหลผ่านตัวเองได้ แม้ว่าเอกสารจะเสนอข้อโต้แย้งที่สนับสนุนการไหลล้น แม้จะมีการโต้เถียงกันในอดีตว่าอะไรเป็นหรือไม่

เป็นซุปเปอร์โซลิด แต่ กล่าวว่าคนส่วนใหญ่จะไม่มีปัญหาในการเรียกเอนทิตีในการศึกษาใหม่ทั้งสองว่าเป็นซุปเปอร์โซลิด “การค้นหาคุณสมบัติที่ ‘สุดยอด’ ของรัฐที่สร้างขึ้นนั้นเป็นงานที่น่าตื่นเต้นสำหรับอนาคต” เขากล่าวและการเอียงของ BX 6  แต่ละตัวที่สัมพันธ์กันเพื่อสร้างหน่วยที่เชื่อมโยงมุมที่เข้มงวด 

หรือขยายวิธีการไปสู่ระบบเชื่อมต่อแบบหมุน-วงโคจรแบบ 2 มิติ การบรรลุความเป็นของแข็งยิ่งยวดในสามมิติจะเป็นอีกหนึ่งความสำเร็จครั้งสำคัญ แต่การทำลายสมมาตรในสามมิตินั้นยากที่จะรับรู้ในการทดลอง สถานะที่แปลกใหม่ของสสาร เช่น แสดงให้เห็นว่าภายใต้สภาวะที่รุนแรง 

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100