371
Перовські сонячні клітини: квантові точки та виняткова ефективність
У президентському кандидату США, Хілларі Клінтон, ймовірно, не говорять про нове покоління перовських сонячних панелей, коли вона оголосила план побудови та запуску пів мільярдів сонячних панелей в США під час першого терміну як президент. Тим не менш, технології, які використовують перовскіт, швидко адвокують, і здається, що порівняно низька вартість, простий процес синтезу цього матеріалу може сприяти тому, що багато з цих нових панелей будуть створені на його основі.
«Рейтинг ефективності зростає швидше, ніж майже будь-які дослідники бачили раніше», – розповідає Національна лабораторія відновлюваної енергетики. Команда дослідників NREL вперше використовується квантові точки для виробництва сонячних батарей з перовскиту.
Квантові точки є крихітними частинками речовини - так дрібними, що ви можете розраховувати кількість атомів, які роблять їх.
Одна з їх визначення:
Квантові точки нанорозмірні частинки напівпровідникових матеріалів. Вони заслужили прізвисько «артеріальні атоми» тому, що їх електронні властивості можуть бути точно зазначені, тому їх поведінка демонструє унікальну особливість – збирання сонячної енергії або реверсування емісії світла ... Привабливі властивості квантових точок починають привернути увагу в медичній галузі і в електронній промисловості. Ця фото дослідницької команди ілюструє властивості квантових точок в розчині:
, Україна
У сонячних панелях потрібні квантові точки для підвищення ефективності (це ще один приклад).
Одним з переваг квантових точок є те, що вони можуть бути виготовлені в великому обсязі. Виробляються хімічні реакції та інші пристрої. Це означає, що є великий потенціал для низької вартості, високих обсягів виробництва.
Команда NREL зробила квантові точкийодCesium і свинець (CsPbI3), хімія процесу можна описати:
Нанокристали CsPbI3 синтезовані шляхом додавання розчину Cs-oleate до фляску, що містить PbI2. NREL дослідники очищають нанокристали за допомогою метил ацетату як анти-розчинник, який видаляє надлишки нереактивних речовин. Процес очищення додали бонусну функцію шляхом підвищення стійкості квантових точок:
Вони також виявили нанокристали, які стійкі не тільки при високих температурах, але і при кімнатній температурі і при температурі сотні градусів нижче нуля.
Це значне досягнення. Насипна форма, CsPbI3 є досить стабільним для використання в сонячній батареї при кімнатній температурі. Але використовуючи квантові точки з CsPbI3, наступний крок полягає у формуванні їх в тонку плівку з товщиною 100-400 нм.
Результатом стала сонячна клітинка з ефективністю перетворення 10.77%.
Ефективність перетворення сонячної енергії до 10% не вражає. Однак, звернувшись до половини мільярдів сонячних панелей, ідея полягає в тому, щоб побудувати величезну кількість сонячних панелей порівняно коротким періодом часу, в якому випадку ефективність сонячних панелей не повинна бути дуже високою.
Сонячні панелі можуть бути занадто дорогими, або процес виробництва буде занадто складним і повільним, або логістичним питанням.
Ідея NREL полягає в тому, щоб виробляти відносно великий, недорогий матеріал, який можна використовувати в виробництві великогабаритних сонячних батарей.
Тим не менш, дослідники ще мають проблему з токсичністю свинцю. За допомогою цього матеріалу можна вирішити, контролюючи цей матеріал протягом усього циклу життя або за допомогою цього матеріалу в обмеженій та закритій зоні.
Тим не менш, дослідники в даний час працюють на без свинцевих технологіях, щоб виробляти сонячні клітини з перовскиту, так тримати очі для цього.
Джерело: Cleantechnica.com/2016/10/11/a-first-for-perovskite-solar-cells-quantum-dots-окрімально-ефективність
«Рейтинг ефективності зростає швидше, ніж майже будь-які дослідники бачили раніше», – розповідає Національна лабораторія відновлюваної енергетики. Команда дослідників NREL вперше використовується квантові точки для виробництва сонячних батарей з перовскиту.
Квантові точки є крихітними частинками речовини - так дрібними, що ви можете розраховувати кількість атомів, які роблять їх.
Одна з їх визначення:
Квантові точки нанорозмірні частинки напівпровідникових матеріалів. Вони заслужили прізвисько «артеріальні атоми» тому, що їх електронні властивості можуть бути точно зазначені, тому їх поведінка демонструє унікальну особливість – збирання сонячної енергії або реверсування емісії світла ... Привабливі властивості квантових точок починають привернути увагу в медичній галузі і в електронній промисловості. Ця фото дослідницької команди ілюструє властивості квантових точок в розчині:
, УкраїнаУ сонячних панелях потрібні квантові точки для підвищення ефективності (це ще один приклад).
Одним з переваг квантових точок є те, що вони можуть бути виготовлені в великому обсязі. Виробляються хімічні реакції та інші пристрої. Це означає, що є великий потенціал для низької вартості, високих обсягів виробництва.
Команда NREL зробила квантові точкийодCesium і свинець (CsPbI3), хімія процесу можна описати:
Нанокристали CsPbI3 синтезовані шляхом додавання розчину Cs-oleate до фляску, що містить PbI2. NREL дослідники очищають нанокристали за допомогою метил ацетату як анти-розчинник, який видаляє надлишки нереактивних речовин. Процес очищення додали бонусну функцію шляхом підвищення стійкості квантових точок:
Вони також виявили нанокристали, які стійкі не тільки при високих температурах, але і при кімнатній температурі і при температурі сотні градусів нижче нуля.
Це значне досягнення. Насипна форма, CsPbI3 є досить стабільним для використання в сонячній батареї при кімнатній температурі. Але використовуючи квантові точки з CsPbI3, наступний крок полягає у формуванні їх в тонку плівку з товщиною 100-400 нм.
Результатом стала сонячна клітинка з ефективністю перетворення 10.77%.
Ефективність перетворення сонячної енергії до 10% не вражає. Однак, звернувшись до половини мільярдів сонячних панелей, ідея полягає в тому, щоб побудувати величезну кількість сонячних панелей порівняно коротким періодом часу, в якому випадку ефективність сонячних панелей не повинна бути дуже високою.
Сонячні панелі можуть бути занадто дорогими, або процес виробництва буде занадто складним і повільним, або логістичним питанням.
Ідея NREL полягає в тому, щоб виробляти відносно великий, недорогий матеріал, який можна використовувати в виробництві великогабаритних сонячних батарей.
Тим не менш, дослідники ще мають проблему з токсичністю свинцю. За допомогою цього матеріалу можна вирішити, контролюючи цей матеріал протягом усього циклу життя або за допомогою цього матеріалу в обмеженій та закритій зоні.
Тим не менш, дослідники в даний час працюють на без свинцевих технологіях, щоб виробляти сонячні клітини з перовскиту, так тримати очі для цього.
Джерело: Cleantechnica.com/2016/10/11/a-first-for-perovskite-solar-cells-quantum-dots-окрімально-ефективність
