การใช้องค์ประกอบที่หายากของโลกเพื่อเอาชนะข้อ จำกัด ของเซลล์แสงอาทิตย์
เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite มีข้อได้เปรียบมากกว่าเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบัน พวกเขามีศักยภาพที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นมีน้ำหนักเบาและมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าตัวแปรอื่น ๆ ในเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ชั้นของ perovskite จะถูกประกบระหว่างอิเล็กโทรดโปร่งใสที่ด้านหน้าและอิเล็กโทรดสะท้อนแสงที่ด้านหลังของเซลล์ การขนส่งอิเล็กโทรดและชั้นการขนส่งรูจะถูกแทรกระหว่างแคโทดและอินเตอร์เฟสขั้วบวกซึ่งอำนวยความสะดวกในการเก็บประจุที่ขั้วไฟฟ้า มีสี่การจำแนกประเภทของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ตามโครงสร้างสัณฐานวิทยาและลำดับชั้นของชั้นการขนส่งประจุ: ระนาบปกติระนาบคว่ำ, mesoporous ปกติและโครงสร้าง mesoporous คว่ำ อย่างไรก็ตามมีข้อเสียหลายประการกับเทคโนโลยี แสงความชื้นและออกซิเจนสามารถกระตุ้นการย่อยสลายของพวกเขาการดูดซึมของพวกเขาสามารถจับคู่ไม่ได้และพวกเขายังมีปัญหาเกี่ยวกับการรวมตัวกันของประจุที่ไม่ใช่รังสี Perovskites สามารถสึกกร่อนด้วยอิเล็กโทรไลต์เหลวซึ่งนำไปสู่ปัญหาความมั่นคง เพื่อให้ตระหนักถึงการใช้งานจริงของพวกเขาการปรับปรุงจะต้องทำในประสิทธิภาพการแปลงพลังงานและความมั่นคงในการปฏิบัติงาน อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้นำไปสู่เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ที่มีประสิทธิภาพ 25.5% ซึ่งหมายความว่าพวกมันอยู่ไม่ไกลหลังเซลล์แสงอาทิตย์โซลาร์เซลล์ซิลิคอน ด้วยเหตุนี้จึงมีการสำรวจองค์ประกอบที่หายากของโลกสำหรับการใช้งานในเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite พวกเขามีคุณสมบัติทางแสงที่เอาชนะปัญหา การใช้มันในเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite จะปรับปรุงคุณสมบัติของพวกเขาทำให้พวกเขามีศักยภาพมากขึ้นสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่สำหรับการแก้ปัญหาพลังงานสะอาด องค์ประกอบของโลกหายากช่วยเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ได้อย่างไร มีคุณสมบัติที่ได้เปรียบมากมายที่องค์ประกอบของโลกหายากนั้นสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์รุ่นใหม่นี้ ประการแรกศักยภาพการออกซิเดชั่นและการลดลงของไอออนที่หายากในโลกสามารถย้อนกลับได้ลดการเกิดออกซิเดชันและการลดลงของวัสดุเป้าหมาย นอกจากนี้การก่อตัวของฟิล์มบางสามารถควบคุมได้โดยการเพิ่มองค์ประกอบเหล่านี้โดยการเชื่อมต่อกับทั้ง perovskites และประจุออกไซด์การขนส่งโลหะออกไซด์ นอกจากนี้โครงสร้างเฟสและคุณสมบัติออพโตอิเล็กทรอนิกส์สามารถปรับได้โดยการฝังตัวในการทดแทนมันลงในโครงตาข่ายคริสตัล ข้อบกพร่องสามารถทำได้สำเร็จโดยการฝังพวกเขาลงในวัสดุเป้าหมายไม่ว่าจะเป็นจุดคั่นที่ขอบเขตของเมล็ดหรือบนพื้นผิวของวัสดุ ยิ่งไปกว่านั้นโฟตอนอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตสามารถแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้จาก perovskite-responsive เนื่องจากการปรากฏตัวของวงโคจรการเปลี่ยนแปลงที่มีพลังจำนวนมากในไอออนที่หายากของโลก ข้อดีของสิ่งนี้คือสองเท่า: มันหลีกเลี่ยง perovskites ที่ได้รับความเสียหายจากแสงที่มีความเข้มสูงและขยายช่วงการตอบสนองสเปกตรัมของวัสดุ การใช้องค์ประกอบของหายากจะช่วยเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite อย่างมีนัยสำคัญ การปรับเปลี่ยนสัณฐานของฟิล์มบาง ๆ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้องค์ประกอบของโลกหายากสามารถปรับเปลี่ยนสัณฐานของฟิล์มบางซึ่งประกอบด้วยออกไซด์ของโลหะ มีการบันทึกไว้เป็นอย่างดีว่าสัณฐานวิทยาของชั้นการขนส่งค่าใช้จ่ายพื้นฐานมีผลต่อสัณฐานวิทยาของชั้น perovskite และการสัมผัสกับชั้นการขนส่งประจุ ตัวอย่างเช่นการเติมด้วยไอออนที่หายากของโลกป้องกันการรวมตัวของอนุภาคนาโน SNO2 ที่สามารถทำให้เกิดข้อบกพร่องของโครงสร้างและยังช่วยลดการก่อตัวของผลึก Niox ขนาดใหญ่สร้างชั้นที่สม่ำเสมอและกะทัดรัด ดังนั้นฟิล์มเลเยอร์บาง ๆ ของสารเหล่านี้ที่ไม่มีข้อบกพร่องสามารถทำได้ด้วยการเติมสารที่หายากในโลก นอกจากนี้เลเยอร์นั่งร้านในเซลล์ perovskite ที่มีโครงสร้าง mesoporous มีบทบาทสำคัญในการติดต่อระหว่าง perovskite และชั้นการขนส่งประจุในเซลล์แสงอาทิตย์ อนุภาคนาโนในโครงสร้างเหล่านี้สามารถแสดงข้อบกพร่องทางสัณฐานวิทยาและขอบเขตของเมล็ดพืชจำนวนมาก สิ่งนี้นำไปสู่การรวมตัวกันใหม่ที่ไม่พึงประสงค์และไม่รุนแรง การเติมรูขุมขนก็เป็นปัญหาเช่นกัน การเติมไอออนที่หายากจะควบคุมการเติบโตของนั่งร้านและลดข้อบกพร่องสร้างโครงสร้างนาโนที่สอดคล้องและสม่ำเสมอ ด้วยการให้การปรับปรุงโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของชั้นการขนส่ง perovskite และการชาร์จการขนส่งไอออนของหายากสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและความมั่นคงของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ ความสำคัญของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ไม่สามารถอธิบายได้ พวกเขาจะให้กำลังการผลิตพลังงานที่เหนือกว่าสำหรับต้นทุนที่ต่ำกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิคอนในปัจจุบันในตลาด การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าการเติม perovskite ด้วยไอออนที่หายากในโลกช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของมันซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพและความมั่นคง ซึ่งหมายความว่าเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นนั้นใกล้จะกลายเป็นความจริง
เวลาโพสต์: ก.ค. -04-2022 