Ученые из Наньянского технологического университета, Сингапуре (NTU Сингапур) в сотрудничестве с Университетом Гронингена (мкг) в Нидерландах разработали метод для анализа пар материалов нового поколения, перовскит солнечные батареи будут собирать больше энергии.
В статье, опубликованной в Science авансы на этой неделе, физиков профессор Сум Цзе Цзянь из НТУ и профессор Максим Пшеничников из UG используется очень быстро лазеров наблюдать, как энергетический барьер форм, когда перовскита соединяется с материалом, который извлекает электрические заряды, чтобы сделать фотоэлемент.
Условно, солнечная батарея поглощает солнечный свет и преобразует его в электрический заряд. Во время этого процесса частицы света имеют больше энергии, чем требуется для генерации электрических зарядов в солнечных батареях.
Этот избыток энергии порождает то, что называют «горячей» обвинения, которые теряют свою избыточную энергию очень быстро, как тепло (в течение пикосекунд), и только «обвинения холодная» для выработки электроэнергии.
Эта потеря энергии почему обычные солнечные батареи имеют теоретический предел в размере 33 процентов эффективности преобразования энергии. Лучшие перовскит солнечные батареи до сих пор выставлена на 25 процентов своей мощности, практически наравне с лучших кремниевых солнечных батарей.
Ученые считают, что если «горячий» обвинения могут быть извлечены достаточно быстро, потом вместе с заготовленной «обвинения холодной», это может привести к «горячей перевозчик» фотоэлемента с теоретическим КПД до 66 процентов.
Ключ к извлечению этих горячих обвинений достаточно быстро заключается в подборе материала правильной «добычи» в связи с перовскитом. Команда проф сумму сейчас придумали способ измерения, которые являются лучшими материалами добыча.
Проф Сум, помощник председателя (исследований) в школе НТКУ физико-математических наук, сказал: «Наши последние данные показывают, насколько «горячей» эти обвинения должны быть, для того, чтобы пересечь энергетический барьер без впустую в виде тепла. Это подчеркивает необходимость для лучшего сопряжения материалов добыча с перовскиты, если мы хотим снизить энергетический барьер на более эффективные солнечные батареи».
Основной перовскита солнечных батарей преимущество над кремниевых солнечных элементов заключается в том, что они дешевы и просты в изготовлении, используя обычные лабораторные химия поставляет и не нужно дорогостоящего кремния и энергоемких производственных процессов.
Проф сумму и его пособники ранее были опубликованы в науке своим открытием, что «горячая» обвинения в перовскитах теряют свою избыточную энергию более медленно, чем в других полупроводниках. Команда впоследствии замедлился этом потери энергии с помощью наноразмерных перовскиты, что делает его легче извлечь горячие заряды электричества.
В своих последних экспериментов, НТУ и UG ученых «смотрел» солнечные батареи на работе с помощью фемтосекундных импульсных лазеров, который может измерять процессы, которые происходят примерно в 100 миллиардов раз быстрее, чем вспышка. Ученые изучили поведение «горячих» обвинения, которые создаются и как они перебрались через Перовский в экстрактор материал без потери лишней энергии в виде тепла.
Проф Пшеничников сказал: «такой высокой эффективности солнечных батарей может означать возможность увеличения поставок энергии от солнечных батарей без необходимости увеличения площади поверхности».
Давая независимую комментировать исследования, д-р Хенк Bolink с Институтом молекулярной Ciència (ICMol) из Аучно парк Университета Валенсии, кроме подходящего поглощающего свет слоя, солнечных батарей также нужно заряжать добыча слои, выборочно извлекать либо электроны, либо дырки к двум клеммам ячейки.
«В настоящее время неясно, что стоимость добычи состав/интерфейс собственность должна быть, чтобы за добычу как «горячие» и «холодные» обвинениям», — заявил д-р Bolink, кто не был вовлечен в исследование.
«В своей последней работе, Проф сумму и проф. Пшеничников пролить свет на эту важную задачку, демонстрируя метод, который позволяет выявить пригодность этих зарядовых слоев добыча.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!