Các kỹ sư của Đại học Rice đã tạo ra tinh thể perovskite 2D “gần như hoàn hảo” cho các ứng dụng quang điện, được trồng từ hạt.
Các kỹ sư tại Đại học Rice đã tạo ra thứ mà họ gọi là tinh thể perovskite 2D với khả năng thu năng lượng ổn định và hiệu quả, được trồng từ hạt giống.
Perovskite halogenua là vật liệu hữu cơ được làm từ các nguyên liệu dồi dào và rẻ tiền. Các nhà nghiên cứu cho biết, phương pháp tăng trưởng bằng hạt mới của Rice giải quyết một số thách thức liên quan đến hiệu suất và sản xuất mà công nghệ quang điện perovskite phải đối mặt.
Quá trình đã cho phép các kỹ sư tạo ra những màng mỏng đồng nhất bao gồm các lớp có độ dày đồng đều. Các kỹ sư cho biết, trong quá trình thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các thiết bị quang điện làm từ màng đã tỏ ra hiệu quả và đáng tin cậy, hai thước đo trước đây từng là thách thức đối với cả ứng dụng perovskite 2D và 3D.
Các tác giả nghiên cứu đã tuyên bố hiệu quả tiên tiến là 17% trước khi tối ưu hóa. Các kỹ sư tại Rice cho biết họ tin tưởng rằng hiệu quả có thể được cải thiện. Tác phẩm của họ đã được xuất bản trực tuyến tại Vật liệu tiên tiến.
Các màng quang điện được trồng bằng hạt được báo cáo là đã bảo toàn được hơn 97% hiệu suất cao nhất sau 800 giờ chiếu sáng mà không quản lý nhiệt. Trong lịch sử, các thiết bị PV perovskite halogenua 3D hoạt động hiệu quả nhưng có xu hướng xuống cấp nhanh chóng, còn các thiết bị 2D hoạt động kém hiệu quả nhưng có tuổi thọ cao.
Trong phương pháp tăng trưởng bằng hạt, hạt được tạo ra bằng cách phát triển chậm một tinh thể 2D đồng nhất và nghiền thành bột, sau đó hòa tan vào dung môi. Các hạt vẫn giữ nguyên tỷ lệ thành phần như công thức truyền thống và sau đó dung môi được quay thành các đĩa, giống hệt với phương pháp tạo ra pervoskite ban đầu. Các bước bay hơi và kết tinh bắt chước quy trình ban đầu. Dung dịch gieo hạt tạo ra các màng có bề mặt đồng nhất, đồng nhất, tương tự như vật liệu mà hạt được nghiền.
Sự tăng trưởng có hạt thường được chứng minh ở các tinh thể vô cơ, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết đây là lần đầu tiên nó được thể hiện ở perovskite 2D hữu cơ. Quá trình này là một mục tiêu thường được cố gắng nhưng hiếm khi thực hiện được trong vật liệu nano: một phương pháp tự lắp ráp để tạo ra các vật liệu vĩ mô đáp ứng được hứa hẹn của các hạt nano riêng lẻ mà chúng được tạo thành.
Các nhà nghiên cứu cho biết họ hy vọng quá trình này có thể được nhân rộng cho các ứng dụng khác trong vật liệu nano.
Nội dung này được bảo vệ bởi bản quyền và không được sử dụng lại. Nếu bạn muốn hợp tác với chúng tôi và muốn sử dụng lại một số nội dung của chúng tôi, vui lòng liên hệ: editors@pv-magazine.com.
Coinsmart. Đặt cạnh Bitcoin-Börse ở Europa
Nguồn: https://pv-magazine-usa.com/2021/06/21/solar-energy-collectors-grown-from-seeds/
