Connect with us

Năng lượng

Có thể sản xuất pin mặt trời quy mô lớn nhờ một số kỹ thuật chế tạo perovskite gần đây

Published

on

Các nhà khoa học ở Đài Loan và Hoa Kỳ đã phát hiện ra một thay đổi cơ bản đối với phương pháp sản xuất có thể giúp việc chế tạo hàng loạt các tế bào năng lượng mặt trời perovskite hiệu suất cao hơn thậm chí còn đơn giản hơn. Leeyih Wang thuộc Đại học Quốc gia Đài Loan, cũng như các đồng nghiệp, đã phát minh ra kỹ thuật này, giúp tăng hiệu suất chuyển đổi điện năng bên cạnh tuổi thọ hoạt động của mô-đun nhỏ perovskite này.

Các thành phần Perovskite thường được coi là một trong những lựa chọn thay thế pin mặt trời diện tích lớn và chi phí thấp rất thú vị. Các nghiên cứu mới nhất đã cho thấy hiệu suất chuyển đổi lớn tới 22 phần trăm trên các trường 0,5 cm2 do các đặc tính quang điện tử đặc biệt của chúng. Mặc dù vậy, các yêu cầu xử lý khó khăn của phim perovskite mỏng đã cản trở hiệu suất tương tự trên quy mô lớn hơn cho đến nay.

Phương pháp chế tạo hiện nay đòi hỏi chất chống thấm nhỏ giọt trên tiền chất perovskite, đã được phủ spin trên chất nền. Kỹ thuật này có thể tạo ra các màng có cấu trúc tinh thể chất lượng cao, không đổi. Mặt khác, quy trình này phải được quản lý chặt chẽ, ngoài ra chất chống ô nhiễm phải được thêm vào trong khoảng thời gian 9 giây sau lần lắng đọng đầu tiên. Nếu không, màng perovskite kết quả có thể không đều và thô ráp, làm giảm hiệu quả sử dụng pin mặt trời của nó. Khi kích thước của phim lớn hơn, phương thức này sẽ phức tạp hơn để thực thi.

Trong thí nghiệm của mình, họ đã sử dụng sulfolane làm chất chống ô nhiễm, cho phép họ có thể sản xuất phim perovskite diện tích lớn, chất lượng cao, đồng nhất. Họ đã nghiên cứu các quá trình hóa học liên quan đến việc sử dụng hỗn hợp nhiễu xạ tia X cũng như quang phổ hồng ngoại để phân tích các con đường phân tử gây ra tiến trình này.

Họ phát hiện ra rằng liên kết hydro giữa các phân tử sulfolane, cũng như các ion tiền thân perovskite, đã làm trì hoãn đáng kể giai đoạn kết tinh, làm tăng khung thời gian bổ sung chống dung môi lên 90 giây. Điều này cho phép tạo ra các cấu trúc tinh thể đặc biệt đồng nhất, nén chặt bên dưới các điều kiện xử lý ít đòi hỏi hơn nhiều. Wang, cũng như các đồng nghiệp, đã tạo ra một mô-đun nhỏ pin mặt trời perovskite thực sự có vùng hoạt động 36,6 cm2 để chứng minh sự cải tiến này.

Sau khi hoạt động trong 250 giờ ở khoảng 50 ° C – thời điểm mà nó thu được công suất tối đa – thiết bị của họ đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng rất tốt là hơn 16% và giữ lại khoảng 90% chức năng ban đầu của nó. Hiệu quả cao, cùng với tuổi thọ làm việc lâu dài của pin mặt trời perovskite, mở đường cho sản xuất quy mô lớn ở các trạng thái sản xuất dễ thích ứng hơn. Wang và các đồng nghiệp của ông hy vọng rằng công nghệ này sẽ sớm được phổ biến rộng rãi trên thị trường. Nó thậm chí sẽ là một ứng cử viên xứng đáng cho pin mặt trời dựa trên silicon, thúc đẩy triển vọng điện mặt trời tái tạo.

Continue Reading

© 2021