21 foiz samaradorlik! Kaltsiy-titan rudasi akkumulyatorlari uchun yangi material tayyorlovi namoyish etildi
Jan 17, 2023
Avstraliyadagi Monash universiteti va Xitoyning Vuxan texnologiya universiteti tadqiqotchilari o‘rtasidagi hamkorlikda bu juftlik formamid-tseziy xalkogenid quyosh batareyalarini ishlab chiqarish uchun kashshof material sifatida qo‘rg‘oshin asetatdan foydalangan holda 21 foiz konversiya samaradorligiga erishganini aytishdi.
Samaradorlik halid bo'lmagan qo'rg'oshin manbasidan tayyorlangan qurilma uchun qayd etilgan eng yaxshi natija deb aytiladi. Bu bardoshli, yuqori samarali kalkogenid fotovoltaiklarini sanoat ishlab chiqarishiga yo'l ochishi mumkin.
Odatda, kalkogenid quyosh xujayrasi tadqiqotlarining aksariyati qo'rg'oshin galogenidlaridan, xususan, qo'rg'oshin yodidi deb nomlanuvchi birikmadan foydalanadi. Biroq, qo'rg'oshin yodidi 99,99 foiz toza bo'lishi kerak va shuning uchun hujayralarda foydalanish qimmat.
Ushbu muammoni hal qilish uchun jamoa birinchi bo'lib barqaror formamid-tseziy xalkogenid quyosh xujayralarini yaratish uchun qo'rg'oshin yodiddan ko'ra qo'rg'oshin asetatidan foydalandi.
Sinov qurilmalari katta termal barqarorlikni ko'rsatdi, 3300 soatdan keyin 65 daraja haroratda samaradorlikni yo'qotmasdan ishlashni davom ettirdi.
Ushbu hujayralar yordamida kichikroq prototip quyosh moduli 18,8 foiz samaradorlikka erishdi. Kalkogenid qatlamlarining katta maydonlari sanoat ishlab chiqarishning potentsial maqsadga muvofiqligini ko'rsatuvchi bir bosqichli pichoq qoplamasi bilan amalga oshirildi.
Monash universitetining PhD talabasi, etakchi muallif Jie Chjao shunday dedi: "Biz mukammal, yuqori sifatli formamid-tseziy xalkogenid plyonkalarini olish uchun bir bosqichli aylanish jarayonida qo'rg'oshin asetatdan foydalanishga muvaffaq bo'ldik ... Bizga anti-solvent kerak emasligi sababli, biz bunga pichoq qoplamasi kabi keng ko'lamli texnikalar yordamida erishishimiz mumkin, bu esa sanoat ishlab chiqarishning mumkinligi mavjudligini anglatadi.
Ammoniyning maxfiy moddasi
Kremniy bilan solishtirganda, xalkogeniddan tayyorlangan yupqa plyonkali quyosh xujayralari quyosh energiyasi sektorini o'zgartirish imkoniyatiga ega, chunki ular ishlab chiqarish uchun arzon, moslashuvchan va sozlanishi mumkin bo'lgan tarmoqli bo'shlig'iga ega.
Biroq, tadqiqotchilar hali ham ishonchlilik muammolari bilan kurashmoqda va tijorat maqsadida ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan qurilmalarni ishlab chiqarish yo'lini topishlari kerak.
Ularning mukammal barqarorligi tufayli tadqiqotchilar formamid va seziy yordamida ishlab chiqarilgan xalkogenidlar ideal tijorat nomzodlari ekanligini aniqladilar. Ularni qo'rg'oshin asetatini prekursor sifatida sintez qilish bo'yicha oldingi urinishlar muvaffaqiyatsizlikka uchradi.
Ushbu muammoni o'rganish va hal qilish uchun tadqiqotchilar asosiy molekulyar mexanizmlarni o'rganishdi.
X-nurlari diffraktsiyasi va yadro magnit-rezonans spektroskopiyasidan foydalangan holda tadqiqotchilar ammoniyni uchuvchi kation (musbat zaryadlangan ion) sifatida muhim bosqichda ishlatish zarurligini aniqladilar.
Hissa muallifi Sebastyan Fyurer shunday dedi: "Ammoniyning mavjudligi tavlanish jarayonida qoldiq sirka kislotasini istalmagan yon mahsulotlar hosil qilmasdan haydab chiqarishga xizmat qiladi".
Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, qo'rg'oshin asetat kimyoviy birikmasi qo'rg'oshin galogenidiga qaraganda kamroq nuqsonli silliq plyonkalar yaratish uchun juda istiqbolli alternativ kashshofdir.
Hozirgacha qo'rg'oshin asetat faqat nisbatan beqaror va amaliy qo'llash uchun yaroqsiz bo'lgan metilamoniy yoki seziy asosidagi xalkogenidlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan.
Muxbir muallif Wenxin Mao shunday dedi: "Biz butun tadqiqot hamjamiyatiga yuqori sifatli xalkogenid quyosh xujayralarini ishlab chiqarishning ikkinchi usulini taqdim etamiz."
Yaqinda Helmholtz-Zentrum Berlin markazi tadqiqotchilari yig'ilgan quyosh batareyasida 32,5 foiz konversiya samaradorligiga erishganliklarini aytishdi, bu texnologiya uchun eng yuqori va jahon rekordidir. Yangi laminatlangan quyosh xujayrasi pastdagi kremniy xujayrasi va yuqori qismidagi kaltsiy titanit xujayrasidan iborat.
Noyabr oyida Germaniyaning Shtutgart shahridagi Baden-Vyurtemberg Quyosh energiyasi va vodorod tadqiqotlari markazining tadqiqot guruhi xalkogenidni mis indiy galiy selenid bilan birlashtirib, 21 foizdan ortiq samaradorlikka ega bo‘lgan yig‘ma quyosh modulini yaratdi.
