کمی گرما می تواند رفع ترک در پروسکایت فیلم

پروسکایت فیلم تمایل به کرک به راحتی اما یک مطالعه جدید نشان می دهد که کمی از حرارت و یا فشرده سازی می تواند به راحتی درمان آن ترک.

که نشانه خوبی برای امکان استفاده از ارزان اما شکننده پروسکایت مواد جایگزین و یا مکمل گران سیلیکون در سلول های خورشیدی فن آوری, محققان می گویند.

“بهره وری از پروسکایت سلول های خورشیدی دارای رشد بسیار سریع و در حال حاضر رقبای سیلیکون در آزمایشگاه سلول ها می گوید:” Nitin Padture استاد در دانشکده مهندسی در دانشگاه براون و مدیر موسسه مولکولی و نانو نوآوری است.

“همه تعقیب و بهره وری بالا است که مهم است اما ما همچنین نیاز به فکر کردن در مورد چیزهایی مانند دوام طولانی مدت و مکانیکی قابلیت اطمینان اگر ما در حال رفتن برای آوردن این فن آوری سلول های خورشیدی به بازار است. که آنچه در این پژوهش مورد بود.”

mottled surface with cracks at left, mottled surface without at right
ترک خورده پروسکایت فیلم (سمت چپ) می تواند به طور کامل شفا (راست) با برخی از فشرده سازی و یا کمی گرما. (اعتبار: Padture آزمایشگاه/قهوه ای)

ارزان perovskites آمده در هزینه

دانشمندان برای اولین بار ثبت perovskites یک کلاس گسترده ای از کریستالی مواد به سلول های خورشیدی در سال 2009. کسانی که برای اولین بار پروسکایت سلول های خورشیدی تا به حال قدرت و راندمان تبدیل حدود 4% اما در حال حاضر که بیش از 25%—در اصل همان سنتی سیلیکون است.

استفاده از پروسکایت سلول های خورشیدی است که آنها را می توان به صورت کسری از هزینه از سیلیکون به طور بالقوه کاهش هزینه انرژی خورشیدی تاسیسات. محققان همچنین می توانید perovskites به نازک فیلم که در نیمه شفاف و انعطاف پذیر به طور بالقوه پاکسازی راه را برای تولید انرژی پنجره ها و یا به صورت بسیار سبک وزن و انعطاف پذیر سلول های خورشیدی در چادر و یا کوله پشتی.

اما کم هزینه و سهولت ساخت پروسکایت سلول های خورشیدی با هزینه می آید.

“در علم مواد چیزهایی که آسان به را نیز تمایل به آسان به شکستن می گوید:” Padture سرب نویسنده این مقاله در Acta Materialia. “این قطعا درست از perovskites که بسیار شکننده. اما در اینجا ما نشان می دهد آنها نیز بسیار آسان برای رفع—ترک در پروسکایت فیلم می تواند شفا با فشرده سازی آنها و یا با حرارت متوسط.”

در کل تعمیر

برای مطالعه اولین نویسنده Srinivas Yadavalli دانشجوی دکتری مشغول به کار در Padture آزمایشگاه سپرده پروسکایت فیلم در بسترهای پلاستیکی. او سپس خم بستر برای قرار دادن کششی (کشیدن از هم جدا) استرس در پروسکایت فیلم در حالی که با استفاده از ميکروسکوپ الکترونی (SEM) برای تشخیص ترک. هنگامی که این فیلم ترک خورده محققان سپس خم بستر در جهت مخالف برای دیدن اگر فشاری استرس ممکن است درمان آن ترک.

مطمئن شوید به اندازه کافی تصویربرداری SEM نشان داد که ترک ناپدید شد. مطمئن شوید که ترک ها واقعا به طور کامل شفا و نه صرفا پنهان محققان با استفاده از یک تکنیک شناخته شده به عنوان پراش پرتو-X. اندازه گیری حجم مواد اتمی شبکه می تواند نشان دهد که آیا قبلا ترک منطقه می تواند حمل بار مکانیکی—یقین نشانه آن است که کرک شفا. این آزمون نیز نشان داد به طور کامل شفا ترک.

محققان دریافتند که گرما فقط به عنوان موثر در درمان ترک. درجه حرارت حدود 100 درجه سانتیگراد—کاملا متوسط حرارت توسط علم مواد استاندارد به طور کامل شفا ترک در پروسکایت فیلم.

پژوهش حاضر با هدف درک بهتر خواص اساسی از پروسکایت مواد. محققان می گویند که آنها نیاز به انجام کار بیشتر برای توسعه روش های استفاده از اطلاعات در یک محیط تجاری اما دانستن که پروسکایت فیلم به راحتی درمان می تواند مفید باشد به عنوان این نوع از سلول های خورشیدی حرکت به سمت تجاری سازی.

“این خبر خوب” Padture می گوید. “این نشان می دهد که نسبتا ساده روش های درمانی ممکن است کمک به حفظ عملکرد در این نوع از سلول های خورشیدی.”

دفتر تحقیقات نیروی دریایی و بنیاد ملی علوم تامین می شود ، محققان با استفاده از منابع پیشرفته فوتون منبع وزارت انرژی از علوم کاربر تسهیلات توسط آزمایشگاه ملی آرگون ای.

منبع: دانشگاه براون

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.dehec.su