Riisin yliopisto luo kiteitä, jotka keräävät aurinkoenergiaa

Riisin yliopisto luo kiteitä, jotka keräävät aurinkoenergiaa

Rice Universityn insinöörit ovat luoneet mikroskooppiset siemenet kasvattaa perovskiitiksi kutsutun mineraalin kiteitä, jotka ovat tasaisia, vakaita ja erittäin tehokkaita keräämään sähköä auringonvalolta.

Nämä kiteet ovat orgaanisia materiaaleja, jotka on valmistettu runsas ja halpa ainesosat, ja Rice Universityn siemenviljelymenetelmä käsittelee saanto- ja tuotantokysymyksiä, jotka ovat hillinneet aurinkosähkötekniikkaa.

Verkkokirjakaupassa Advanced Materials julkaistussa tutkimuksessa Ricen George R.Brownin teknillisen korkeakoulun kemianinsinöörit kuvaavat siementen valmistamista ja niiden käyttöä homogeenisten ohuiden kalvojen kasvattamiseen, erittäin kysytyistä materiaaleista, jotka koostuvat tasaisesti paksusta kerroksesta. Laboratoriotesteissä kalvoista tehdyt aurinkosähkölaitteet osoittautuivat tehokas .

Kallis mutta tehokas prosessi

'Voit keksiä jotain, joka on kooltaan ja ominaisuuksiltaan hyvin homogeeninen, mikä lisää tehokkuutta. Saimme melkein leikkauksen reuna laitteen tehokkuus tapauksessa 17%, ja se oli ilman optimointia. Luulen, että me voi parantaa että monin tavoin ", kertoi tutkimuksen tekijä Aditya Mohite.

Cristal

Mohite sanoi, että homogeenisten perovskiittielokuvien saavuttaminen on ollut suuri haaste perovskiittien aurinkosähköalan tutkimusyhteisössä, joka on kasvanut valtavasti Viimeisen vuosikymmenen aikana. Homogeenisten kalvojen odotetaan johtavan optoelektronisiin laitteisiin, joilla on korkea hyötysuhde ja teknisesti vakaa vakaus

Rice-yliopiston korkean hyötysuhteen siemenviljellyt aurinkokalvot osoittautuivat varsin vakaina säilyttäen enemmän kuin 97% niiden huipputehokkuudesta 800 tunnin kuluttua valaistuksessa ilman lämmönhallintaa. Aikaisemmissa tutkimuksissa perovskiitti-aurinkosähkölaitteet ovat olleet erittäin tehokkaita, mutta alttiita nopealle hajoamiselle.

Niin ovat nämä siemenet

Rice tutkii myös prosessia kasvavat siemenet: siemenet saadaan kasvattamalla hitaasti yhtenäinen kide ja murskaamalla se jauheeksi, joka sitten liuotetaan liuottimeen. Siemenissä säilyi sama ainesosien osuus kuin perinteisessä reseptissä, ja sitten liuotin päällystettiin levyiksi, identtisiksi alkuperäisen perovskiittituotantomenetelmän kanssa. Haihdutus- ja kiteytysvaiheet jäljittelevät alkuperäistä prosessia. Kylvetty liuos tuottaa kalvoja, joissa on homogeeninen ja yhtenäinen pinta, samanlainen kuin materiaali, josta siemenet jauhetaan.

siemenet

Epäorgaanisten kiteiden siementen kasvu on usein osoitettu, mutta tutkijoiden mukaan tämä on ensimmäinen kerta se on osoitettu orgaanisille perovskiiteille. Prosessi on nanomateriaalien tavoite, jota kokeillaan usein, mutta joka saavutetaan harvoin: itse koottava menetelmä makroskooppisten materiaalien valmistamiseksi, jotka täyttävät lupauksen yksittäisistä nanohiukkasista, joista ne koostuvat. Tutkijat toivovat että tämä tekniikka voidaan toistaa muissa sovelluksissa nanomateriaaleilla.