铅卤化铅钙钛矿可能导致更高效的太阳能电池

其中一组名为Perovskites的材欧洲杯足球竞彩料之一,最具魅力的是能够随着市场上可用的当前硅太阳能电池如当前硅太阳能电池改变到电力的材料。这种材料也可以更容易和成本有效地生产。

SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的科学家发现,在金刚石砧座(左)中挤压有前途的卤化卤化物,产生所谓的“黑色钙钛矿”(右),这足以用于太阳能应用。图像信用:Greg Stewart / Slac National Accelerator实验室。

但是有一个主要问题 - 在这四个潜在的原子阶段,或通过这种独特的材料假设的配置中,三个阶段在室温和正常环境中是有效但不稳定的,并且它们迅速返回到第四阶段,这完全不切实际对于太阳能应用。

斯坦福大学的研究人员和SLAC国家加速器实验室能源部(DOE)现在已经确定了一种新的解决方案 - 无用的材料版本可以简单地放在金刚石砧座中并在高温下挤压。该方法将材料的原子结构推动成有效的配置,并将其保持这种方式,即使在相对潮湿的空气中和室温下也是如此。

该团队已经解释了研究结果自然通信杂志。

这是第一次使用压力来控制这种稳定性的研究,并且它真的开辟了很多可能性。现在我们发现这种最佳方式来准备材料,有可能将其扩展为工业生产,并使用相同的方法来操纵其他钙钛矿阶段

余林,斯特克斯国家加速器实验室

林也是斯坦福材料和能源科学研究所的调查员。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

寻求稳定性

名称“Perovskites”来自具有相同原子结构的天然矿物质。在这个例子中,该团队研究了一种铅卤化铅钙钛矿,其是铯,铅和碘的混合物。一种称为黄阶段的一种材料相,缺乏真正的钙钛矿结构,因此不能用于太阳能电池。

但调查人员在某一段时间发现,如果通过特定方式处理阶段,它将转换为在将太阳光线变为电力的黑色钙钛矿阶段。

这使得这是大量研究的追捧和重点

Wendy Mao教授和学习合作社,Stanford Stanford材料和能源科学研究院欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

令人遗憾的是,这种黑相在结构上不稳定并且倾斜以快速坍塌回到无用的配置中。除此之外,黑阶段仅适用于高效率,在升高的温度下,增加毛泽东,科学家们需要在阶段应用于实用设备之前解决这些问题。

已经进行了以前的尝试,以稳定这些黑色阶段的温度,菌株或化学,而是在无湿度的环境中,不反映太阳能电池工作的真实条件。新的研究在更现实的工作环境中综合了温度和压力。

压力和热量做诀窍

与毛明岛Karunadasa,Lin和Feng Ke-A博士后研究员开发的STANFORD研究团队的合作者相关联,其中在所谓的金刚石砧座细胞中挤压黄色相晶在金刚石尖端之间挤压黄色相晶。保持压力仍在继续,研究人员将黄色相晶加热至450℃并随后将它们冷却下来。

在温度和压力的适当组合下,晶体从黄色变为黑色,并在释放压力后继续保持在黑相中,加入球队。

然而,晶体对湿气的劣化耐受,并且在室温下继续保持高效且稳定在10至30天或以后。

通过许多技术进行分析,包括X射线,验证了材料的晶体结构的换档,以及Simes理论家春仔贾和托马斯Devereaux制造的估计可以更好地了解压力如何改变结构并保持黑相。

需要改变晶体的压力是黑色并将它们保持这种方式,大约1,000至6,000倍大气压,加入林 - 即约为在合成金刚石行业中定期使用的压力。

因此,额外研究的目标之一是转移调查人员从他们的金刚石砧群体实验中理解工业的东西,并升级过程将其带入制造领域。

其他SIMES调查人员是Wendy Mao和Hemamala Karunadasa。该研究是在Argonne国家实验室的先进光子源和劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源进行的缔约方。该研究还利用国家能源研究科学计算中心(NERSC)的资源。这三个人都是科学用户设施办公室。欧洲杯线上买球

DOE科学办公室为该研究提供了重大资欧洲杯线上买球金。

期刊参考:

柯,F.,。(2021)保留强大的CSPBI3.钙钛矿相通过压力导向的八面体倾斜。自然通信。doi.org/10.1038/s41467-020-20745-5

来源:https://www6.slac.stanford.edu/

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

留下您的反馈意见
提交