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太阳能电池技术继续推进和变得更有效率。无机太阳能电池效率最高到目前为止,所有不同的无机太阳能电池,钙钛矿材料最可能用作半导体结。亚博网站下载然而,目前其发展受阻的电极。现在,正在设计新方法应对。
钙钛矿是什么?
钙钛矿材料是无机材料的亚博网站下载基本化学结构2 +B4 +X32 -A和B,代表两个不同的阳离子-有2 +和B的离子电荷的离子电荷4 +。阳离子在钙钛矿是联系在一起的一个阴离子,阳离子债券。
钙钛矿太阳能电池已经达到很高的效率高达25.2%。然而,其发展一直商业由于不稳定(导致设备不稳定和短的使用寿命),或稳定的电极(如黄金)过于昂贵的设备成为商业上可行的。
有几个便宜的金属(非贵金属)已经尝试和做的工作在某种程度上。然而,许多便宜的电极可以泄漏并形成金属卤化物离子复合物。这不仅降低了电极和太阳能电池的效率,在某些情况下,它也可以形成有毒化合物(一个典型的例子是碘化铅),这意味着太阳能电池可以成为污染物。
考虑到钙钛矿太阳能电池有很多潜力,已经展示了操作效率高,有大量的工作在使钙钛矿的太阳能电池在商业上可行的经济和科学的角度来看。
研究人员一直在观察许多选项,包括3 d钙钛矿转化成准2 d-materials。亚博网站下载然而,这涉及创建全新的设备。
另一个选择,适用于现有的设备,使用3 d钙钛矿结构,是找到小说电极,可以帮助提高太阳能电池的性能和长期稳定性。
使用石墨烯护甲
今年最有趣的研究之一是使用石墨烯护甲提高太阳能电池的长期稳定。
在这种独特的研究,石墨烯保护层之间插入电极,钙钛矿结。使用太阳能电池和廉价的金属电极,它是发现,保护层可以帮助防止metal-induced退化以及抑制金属的扩散和卤化物离子在太阳能电池。
是一种混合使用的电极电极铜基地。铜电极特性grid-embedded聚酰亚胺薄膜,而石墨烯层充当保护层。石墨烯具有高导电性,化学稳定性和机械的耐用性,使系统稳定和导电。
使用石墨烯作为保护层意味着电子可以通过,但任何离子都太大了。这个结和电极之间创建了一个难以逾越的障碍,阻碍了离子扩散和停止有毒和有辱人格的化合物的形成。
此外,因为石墨烯薄和光学透明度高,其包含有一个最小的对效率的影响并没有太多影响光学透过率。总的来说,失去了1.1%的效率相比,那些没有展示了石墨烯的盔甲,但高稳定保留97.5%的初始效率1000小时后由小的效率损失。
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柜台使用碳电极
另一种方法经历了广泛的研究,通过不同群体使用稍微不同的方法:使用碳计数器电极稳定细胞当便宜的材料用于制造太阳能电池电极。亚博网站下载
对电极,或称为一个辅助电极,是一个被添加到一个电化学三电极系统,但通常不用于电化学反应本身。相反,它常被用来通过一个电流和电压适用于细胞。然而,这些第三电极位于电解质在阳极和阴极之间,所以他们可以使用双重能力的方式通过扮演洞运输材料,而不是一些更传统的导电材料。亚博网站下载
这已经成为一个有效的选择钙钛矿太阳能电池(以及其他太阳能电池),因为它允许使用更便宜的电极材料,以及反电极本身通常是由廉价的材料,如石墨、碳基纳米材料。亚博网站下载
第三电极作为一个电子控制单元,控制电流和帮助防止细胞内的电击穿。
这些电极的双重使用意味着他们是潜在的低成本解决方案,作为电极的能力作为一个洞运输材料有助于更好地促进电子空穴复合交互。这将导致更高的效率和稳定性在不同的环境,包括环境,经常补水精华降低电极。
引用和进一步阅读
元M。等光电,Reduced-dimensional钙钛矿与齐次能源景观,自然通讯,11,(2020),1672。https://doi.org/10.1038/s41467 - 020 - 15451 - 1
吴米。等,碳计数器在染料敏化太阳能电池和钙钛矿应承担的电极,先进功能材料亚博网站下载,10 (3),(2020),499。https://doi.org/10.1002/adfm.201906451
Pitchaiya, S。等钙钛矿太阳能电池:一个基于多孔石墨碳孔运输/反电极材料提取入侵植物物种Eichhornia凤眼莲,科学报告,10,(2020),6835。https://doi.org/10.1038/s41598 - 020 - 62900 - 4
Perovskite-Info (2019)钙钛矿是什么?(在线)可以在:https://www.perovskite-info.com/perovskite-solar(2020年7月14日访问)。
欧文,m (2020)“石墨烯甲”保护钙钛矿太阳能电池免受损害。(在线)新地图集。可以在:https://newatlas.com/electronics/graphene-armor-peovskite-solar-cell/(2020年7月14日访问)。
Heo, j . (2020)增强的性能已经被“石墨烯甲”。(在线)可以在:https://news.unist.ac.kr/enhancing-the-performance-of-pscs-with-graphene-armor/(2020年7月14日访问)。
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