Jauna pieeja liela platība kalcija titanīta saules baterijām

Halkogenīda šūnām ir augsts gaismas absorbcijas koeficients, īpaši garš nesēja difūzijas garums, zema eksitona saistīšanas enerģija, augsta defektu tolerance, regulējama joslas sprauga un dažādi sagatavošanas procesi; tomēr viņi saskaras arī ar daudzām problēmām, piemēram, stabilitāti, materiāliem un ietekmi uz vidi.

Iepriekš mēs esam redzējuši lielāku veiktspējas un stabilitātes uzlabošanos, un liela mēroga ražošanas procesu realizācija galvenokārt ir atspoguļota modernās iekārtās, ar salīdzinoši maz pieeju, kas koncentrējas uz halkogenīda slāņa prekursoru materiāliem, taču fakts ir tāds, ka halkogenīda saules baterijas ir tikai tik labi, cik tajos izmantotie materiāli.

Piemēram, svina jodīda pulveris, kura kvalitāte ir viena no halkogenīda šūnas efektivitātes atslēgām. Nesen zinātnieki Taivānā, Ķīnā, ir pierādījuši jaunu metodi augstas tīrības pakāpes svina jodīda ražošanai, ko var izmantot kā kalcija-titāna oksīda saules baterijas prekursoru.

Izmantojot prekursoru materiālu, lai izveidotu halkogenīda slāni un turpmākās saules baterijas, labāka kristāla orientācijas kontrole tiek panākta, izmantojot temperatūru, kā rezultātā tiek panākta augstāka efektivitāte.

Zinātnieku grupa Rūpniecisko tehnoloģiju pētniecības institūtā (ITRI) Taivānā strādāja pie svina jodīda (PbI2) ražošanas, kas ir elements visās līdz šim vislabāk ražotajās halkogenīda saules baterijās. Pamatojoties uz iepriekšējiem pētījumiem, šie zinātnieku pētījumi ir parādījuši, ka šī materiāla tīrība un sastāvs var būt galvenais veiktspējas faktors, kad tas ir integrēts saules baterijā.

Viņu atklājumi ir aprakstīti nesenajā rakstā RRL Solar ar nosaukumu "Jauna metode svina jodīda kristālu preferenciālās orientācijas kontrolei, lai iegūtu efektīvas, lielas platības halkogenīda saules baterijas".

Grupas jaunākais darbs parāda, kā svina jodīda kristāliskā struktūra un orientācija galu galā var būtiski ietekmēt šūnu darbību. Pētnieki arī apraksta vienkāršu metodi, kā panākt kontroli, izmantojot temperatūru sintēzes procesa laikā.

Komanda ir izveidojusi 3,68 cm² šūnu ar efektivitāti 16,08 procenti

Kad tas tika izveidots šūnās, PbI2, kas sintezēts augstākā temperatūrā, kas ir 120 grādi pēc Celsija, vislabāk darbojās, un tādā temperatūrā, kas būtu izraisījusi lielāku augšanu vajadzīgajā horizontālajā plaknē. Šūnām, kas izgatavotas ar PbI2 pie 25 grādiem pēc Celsija, vidējā efektivitāte bija tikai 8,8 procenti, savukārt šūnām, kas izgatavotas no 120 grādiem pēc Celsija apstrādāta materiāla, vidējā efektivitāte bija 17 procenti, un vienai no galvenajām šūnām partijā bija 17,96 procenti.

Šīs šūnas tika palielinātas līdz 3,68 cm2 laukumam un sasniedza 16,08 procentu efektivitāti. Grupa uzskata, ka šai metodei ir liels potenciāls izmantošanai, pētot ierīces ar lielākiem laukumiem.