Günəş hüceyrələrinin məhdudiyyətlərini aradan qaldırmaq üçün nadir yer elementlərindən istifadə
Perovskit günəş hüceyrələri Perovskite günəş hüceyrələrinin cari günəş hüceyrəsi texnologiyası üzərində üstünlükləri var. Daha səmərəli olması, yüngül və digər variantlardan az olması potensialı var. Perovskit günəş hüceyrəsində, perovskit təbəqəsi cəbhədə şəffaf elektrod və hüceyrənin arxasındakı əksedici elektrod arasında sendviçdir. Elektrodlarda şarj kolleksiyasını asanlaşdıran Cathode və Anode İnterfeysləri arasında elektrod nəqliyyat və deşik nəqliyyatı təbəqələri daxil edilmişdir. Perovskite günəş hüceyrələrinin morfoloji quruluşuna və şarj nəqliyyat qatının qat ardıcıllığına əsaslanan dörd təsnifat var: müntəzəm planist, ters çevrilmiş planar, müntəzəm təlaşlı və tərs tərkibli quruluşlar. Ancaq texnologiya ilə bir neçə çatışmazlıq mövcuddur. İşıq, nəm və oksigen deqradasiyasını artıra bilər, onların udulmasını uyğunlaşdıra bilər və onlar da radiativiv ödənişsiz rekombinasiya ilə bağlı problemlər də var. Perovskitlər, sabitlik məsələlərinə səbəb olan maye elektrolitlər tərəfindən korlanıla bilər. Praktik tətbiqlərini həyata keçirmək üçün təkmilləşdirmələr güc çevirmə effektivliyində və əməliyyat sabitliyində edilməlidir. Bununla birlikdə, texnologiyadakı son irəliləyişlər 25,5% səmərəliliyi olan Perovskite günəş hüceyrələrinə səbəb oldu, bu da adi silikon fotovoltaik günəş hüceyrələrinin arxasında deyil. Bu məqsədlə Perovskit günəş hüceyrələrində tətbiqlər üçün nadir yer elementləri araşdırılmışdır. Problemləri aradan qaldıran fotofizik xüsusiyyətlərə malikdirlər. Perovskite günəş hüceyrələrində onlardan istifadə edərək, onları təmiz enerji həlləri üçün geniş miqyaslı tətbiq üçün daha canlı hala gətirərək xüsusiyyətlərini artıracaqdır. Nadir torpaq elementləri perovskit günəş hüceyrələri necə kömək edir Nadir torpaq elementlərinin bu yeni nəsil günəş hüceyrələrinin funksiyasını yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilən bir çox sərfəli xüsusiyyətlər var. Birincisi, nadir yer ionlarında oksidləşmə və azalma potensialı, hədəf materialın öz oksidləşməsini və azaldılmasını azaldır. Bundan əlavə, nazik film meydana gəlməsi bu elementlərin əlavə edilməsi ilə həm plakit, həm də nəqliyyat metal oksidləri ilə onları bağlayaraq tənzimlənə bilər. Bundan əlavə, faza quruluşu və optoelektronik xüsusiyyətləri, kristal lattice-də dəyişdirərək düzəldilə bilər. Qüsurlu passivasiyanı hədəf materialına ya taxıl sərhədlərində ya da materialın səthində yerləşdirərək uğurla əldə edilə bilər. Üstəlik, infraqırmızı və ultrabənövşəyi fotonlar nadir yer ionlarında çoxsaylı enerjili keçid orbitlərinin olması səbəbindən perovskite-cavablı görünən işığa çevrilə bilər. Bunun üstünlükləri ikiqatdır: perovskitlərin yüksək intensivlik işığından zərər görməsi və materialın spektral cavab aralığını genişləndirir. Nadir torpaq elementlərindən istifadə perovskit günəş hüceyrələrinin sabitliyini və səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. İncə filmlərin morfologiyasını dəyişdirmək Əvvəllər qeyd edildiyi kimi, nadir torpaq elementləri metal oksidlərdən ibarət incə filmlərin morfologiyasını dəyişdirə bilər. Əsas olan nəqliyyat qatının morfologiyasının perovskit qatının morfologiyasına və şarj nəqliyyat qatı ilə təmasına təsir etdiyi yaxşı sənədləşdirilmişdir. Məsələn, nadir yer ionları ilə dopinq, struktur qüsurlarına səbəb ola biləcək SNO2 nanohissəciklərinin məcmuinin qarşısını alır və eyni zamanda böyük niox kristallarının formalaşmasını, vahid və yığcam kristalların yaradılmasını azaldır. Beləliklə, qüsursuz bu maddələrin nazik təbəqə filmləri nadir yer dopinqi ilə əldə edilə bilər. Bundan əlavə, perovskite və günəş hüceyrələrində nəqliyyat təbəqələri arasındakı əlaqələrdə bir quruluşa sahib olan perovskit hüceyrələrində ekstoll təbəqəsi mühüm rol oynayır. Bu quruluşdakı nanohissəciklər morfoloji qüsurları və çox sayda taxıl sərhədlərini göstərə bilərlər. Bu, mənfi və ciddi radiativ olmayan şarj rekombinasiyasına səbəb olur. Məsamə doldurma da bir problemdir. Nadir Earth ionları ilə doping, iskala böyüməsini tənzimləyir və qüsurları azaldır, uyğunlaşdırılmış və vahid nanostruktural yaradır. Perovskit və şarj daşınma təbəqələrinin morfoloji quruluşu üçün inkişaf təmin etməklə, nadir torpaq ionları perovskit günəş hüceyrələrinin ümumi performansını və sabitliyini artıra bilər, genişmiqyaslı kommersiya tətbiqləri üçün daha uyğun hala gəlir. Perovskit günəş hüceyrələrinin əhəmiyyəti azaldıla bilməz. Bazardakı indiki silikon əsaslı günəş hüceyrələrindən daha aşağı qiymətə daha az enerji istehsal gücü təmin edəcəklər. Tədqiqat, Nadir Earth ionları ilə dopinq perovskitinin, effektivliyin və sabitliyin yaxşılaşdırılmasına səbəb olan xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırdığını nümayiş etdirdi. Bu o deməkdir ki, təkmilləşdirilmiş performanslı perovskit günəş hüceyrələri reallıq olmağa bir addım daha yaxındır.
Time: Jul-04-2022 