Klappen einer photovoltaischen Stromproduktion zum Besten von jenseits 1.000 ununterbrochene Zahlungsfrist aufschieben nebst einem Wirkungsgrad von mehr denn 20 %
NIMS hat eine haltbare 1-cm2-Perowskit-Solarzelle entwickelt, die in welcher Standpunkt ist, mehr denn 1.000 ununterbrochene Zahlungsfrist aufschieben Strom mit einer photoelektrischen Umwandlungseffizienz (dh Stromerzeugungseffizienz) von mehr denn 20 % nebst Sonneneinstrahlung zu erzeugen. Da jene Solarzelle nebst etwa 100 Kohlenstoff hinaus welcher Oberfläche eines Kunststoffmaterials hergestellt werden kann, kann jene Technologie verwendet werden, um leichte, vielseitige Solarzellen zu gedeihen.
Solarzellen sind ein wesentlicher Komponente welcher Dekarbonisierungspolitik und damit Gegenstand intensiver Wissenschaft hinaus welcher ganzen Welt. Perowskit-Solarzellen sind eine potenziell vielversprechende Solarzellentechnologie welcher nächsten Generation, da sie einfacher und kostengünstiger denn herkömmliche Solarzellen hergestellt werden können.
Perowskit-Solarzellen nach sich ziehen jedoch wenn schon Nachteile: Sie tendieren zur Herabsetzung, wenn sie mit Wassermolekülen reagieren, und es hat sich denn schwierig erwiesen, sie sowohl langlebig denn wenn schon hocheffizient zu zeugen.
Die meisten Perowskit-Solarzellen nach sich ziehen ähnliche Stromerzeugungsmechanismen. Wenn die Perowskitschicht Sonnenlicht absorbiert, erzeugt sie Elektronen und Löcher. Selbige Elektronen und Löcher wandern dann unangeschlossen in die benachbarte Elektronentransportschicht bzw. Lochtransportschicht, wo sie fließen, um verschmelzen elektrischen Strom zu erzeugen.
Um taktgesteuert die Vorteil und Haltbarkeit von Perowskit-Solarzellen zu verbessern, sollen jene Schichten und die Grenzflächen zwischen ihnen Elektronen und Löchern geben, sich freier durch sie hindurch zu in Bewegung setzen, während die Grenzflächen zum Besten von Wassermoleküle undurchlässig gemacht werden.
Dieses Forschungsteam fügte welcher Grenzfläche zwischen welcher Elektronentransportschicht und welcher Perowskitschicht (existent aus einer kristallinen Struktur, FA0,84Cs0,12Rb0,04PbI3, die wie geschmiert ausgedrückt werden kann, ein Hydrazinderivat mit wasserabweisenden Fluoratomen (5F-PHZ) hinzu ABX3, wodurch A = eine Verknüpfung aus Formamidiniumionen (FA+), Cs+ und Rb+, B = Pb2+ und X = I-).
Selbige Grenzfläche verhinderte triumphierend, dass Wassermoleküle, die in die Elektronentransportschicht eingedrungen waren, mit welcher Perowskitschicht in Kontakt kamen, wodurch die Haltbarkeit welcher Solarzelle verbessert wurde. Die Verwendung dieser Grenzfläche verringerte wenn schon die Quantität welcher kristallinen Defekte, die sich hinaus welcher Oberfläche welcher Perowskitschicht bildeten – ein Grund zum Besten von die verringerte Vorteil welcher Stromproduktion.
Darüber hinaus fügte dasjenige Team welcher Grenzfläche zwischen welcher Lochtransportschicht und welcher Perowskitschicht ein Phosphonsäurederivat (MeO-2PACz) hinzu, wodurch die Defektbildung in welcher Lochtransportschicht minimiert und im Zuge dessen die Stromerzeugungseffizienz welcher Solarzelle verbessert wurde.
In zukünftigen Forschungsarbeiten plant dasjenige Team, noch effizientere und langlebigere Perowskit-Solarzellen zu gedeihen, während es eine elektronischer Karteikasten mit Molekülen erstellt, die in die Grenzfläche integriert werden können, datengesteuerte Wissenschaft betreibt und Moleküle entwirft, die zur Verbesserung welcher Grenzflächeneigenschaften verwendet werden können.
Forschungsbericht: Grenzflächeneinbettung zum Besten von hocheffiziente und stabile methylammoniumfreie Perowskit-Solarzellen mit Fluorarenhydrazin
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