Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Αυξημένη δυνατότητα για perovskites ως υλικό για ηλιακά κύτταρα

Anonim

Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του Τμήματος Ενέργειας (NREL) έχουν επιδείξει έναν τρόπο να αυξήσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των φωτοβολταϊκών κυψελίδων από την πέρυσιτς, μειώνοντας την ποσότητα ενέργειας που χάνεται στη θερμότητα.

διαφήμιση


Ένα έγγραφο σχετικά με την ανακάλυψη, "Παρατήρηση ενός καυτού φωνοφόρου συμφόρησης στο μόλυβδο-ιωδίδιο perovskites, " δημοσιεύθηκε online αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Nature Photonics . Η έρευνα θα εμφανιστεί επίσης στην έκδοση του περιοδικού του Ιανουαρίου.

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα της σημερινής ημέρας μπορούν να χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικά περίπου το ένα τρίτο της διαθέσιμης ενέργειας, με ένα άλλο τρίτο να χάσει τη θερμότητα και τα υπόλοιπα να χάνονται σε άλλες διαδικασίες αντί να μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια. Η έρευνα NREL διαπίστωσε ότι οι φορείς φορτίου που δημιουργούνται με την απορρόφηση του ηλιακού φωτός από τα κύτταρα perovskite συναντούν μια συμφόρηση όπου τα φωνόνια (σωματίδια μεταφοράς θερμότητας) που εκπέμπονται ενώ οι φορείς φορτίου ψυγείου δεν μπορούν να αποσυντεθούν αρκετά γρήγορα. Αντ 'αυτού, τα φωνόνια θερμαίνουν εκ νέου τους φορτιστές φορτίου, μειώνοντας δραστικά τη διαδικασία ψύξης και επιτρέποντας στους φορείς να διατηρούν πολύ περισσότερη αρχική ενέργεια για πολύ μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Αυτό δυνητικά επιτρέπει την απομάκρυνση αυτής της επιπλέον ενέργειας σε ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο θερμού μεταφορέα.

Ο Ye Yang είναι κύριος συγγραφέας του εγγράφου. Οι συνάδελφοι του NREL David Ostrowski, ο Ryan France, ο Kai Zhu, ο Jao van de Lagemaat, ο Joey Luther και ο Matthew Beard συνέβαλαν επίσης στην έρευνα.

Το θεωρητικό όριο για το πόσα κύτταρα perovskite ηλιακής ενέργειας μπορεί να μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια εάν χρησιμοποιηθούν οι θερμές μεταφορείς μπορεί να ανέβει από 33% σε 66%. Απαιτούνται συμπληρωματικές έρευνες, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών σε περοβσκίτες που κατασκευάζονται από άλλα υλικά.

Οι περοβσκίτες είναι μια κατηγορία υλικών τεράστιας σημασίας και έχουν αποδειχθεί πολύτιμα σε διάφορες τεχνολογίες από μικροηλεκτρονική μέχρι υπεραγωγούς. Οι περοβσκίτες μόλις πρόσφατα αποδείχτηκαν χρήσιμες στις ηλιακές εφαρμογές. Τα ηλιακά στοιχεία που κατασκευάστηκαν από το υλικό περοβσκίτη που μελετήθηκε στο NREL αύξησαν σταθερά την αποδοτικότητά τους στη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια από 3, 8% το 2009 σε περισσότερο από 20% σήμερα.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το DOE / Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Ye Yang, David P. Ostrowski, Ράιαν Μ. Γαλλία, Κάι Ζου, Τζάο ντε ντε Λέγκεματ, Τζόζεφ Μ. Λούθερ, Μάθιου Γ. Μπέαρ. Παρατηρήστε μια στενή συμφόρηση στο περοβέστιο μολύβδου-ιωδιδίου . Φύση Φωτονική, 2015; DOI: 10.1038 / nphoton.2015.213