Мягких и гибких материалов называют галоидных перовскитов может сделать солнечные батареи более эффективными при значительно меньших затратах, но они слишком неустойчивы для использования.
А под руководством Университета Пердью исследовательская группа нашла способ сделать галоидных перовскитов достаточно стабильным путем торможения движения ионов, что делает их быстро деградируют, открывая их использовать для солнечных батарей, а также электронных устройств.
Открытие также означает, что галоидных перовскитов можете сложить вместе в виде гетероструктур, что позволит устройству выполнять больше функций.
Результаты опубликованы в журнале Nature в среду (29 апреля). Другие сотрудничающие университеты включают в Шанхайский технологический университет, Массачусетский Технологический институт, Калифорнийский университет, Беркли, США и Национальной лабораторией Министерства энергетики Лоренса Беркли.
Исследователи уже видели, что солнечные батареи, изготовленные из перовскитов в лаборатории выполняют так же, как и солнечные батареи на рынке сделаны из кремния. Перовскиты имеют потенциал, чтобы быть еще более эффективны, чем кремниевые, потому что меньше энергии тратится впустую при преобразовании солнечной энергии в электричество.
И потому, что перовскиты могут быть обработаны из раствора в тонкую пленку, как чернила, напечатанные на бумаге, они могут быть дешевле в больших количествах по сравнению с кремнием.
«Там было 60 лет согласованных усилий делать хорошие кремниевых устройств. Там может быть только 10 лет усилий на перовскитах и они уже так хорошо, как кремний, но они не последние», — сказал Letian Доу (Лах-подросток тесто), ассистент профессор Пердью химического машиностроения.
Перовскита состоит из компонентов, которые инженер может самостоятельно заменить на наномасштабах, чтобы настроить свойства материала. В том числе нескольких перовскитов в СЭ или интегральной схемы позволит устройству выполнять различные функции, но перовскиты слишком нестабилен, чтобы стек вместе.
Команда ДОУ обнаружил, что просто добавление жесткие громоздкие молекулы, называемые bithiophenylethylammonium, на поверхности перовскита стабилизирует движение ионов, предотвращая химических связей ломается. Исследователи также продемонстрировали, что добавление этой молекулы делает перовскита достаточно стабильный в форме чистой атомной соединения с другими перовскиты, что позволяет их укладывать и интегрировать.
«Если инженер хотел объединить лучшие части о перовскита с лучших частей о перовскита Б, что, как правило, не может произойти, потому что перовскиты бы просто смешайте вместе», — сказал Бретт Савойя (SAHV-Ой), а Пардью доцент кафедры химической инженерии, который проводил моделирование пояснив, что в ходе экспериментов выяснилось, на химическом уровне.
«В этом случае, вы действительно можете получить лучшее из A и B в одном материале. Это просто неслыханно».
Громоздкие молекулы позволяет перовскита, чтобы оставаться стабильными, даже при нагревании до 100 градусов по Цельсию. Солнечные батареи и электронные устройства требуют повышенной температурой 50-80 градусов по Цельсию, чтобы работать.
Эти результаты также означают, что его можно включить перовскитов на компьютерных чипов, говорят исследователи. Крошечные переключатели в компьютерных микросхем, называемых транзисторами, полагаться на крошечных перекрестках для контроля электрического тока. Образец перовскитах может привести к чип выполнять больше функций, чем с помощью только одного материала.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!