Kesterite Monograins：用于太阳能电池板和水分拆分

目前，太阳能电池板系统或光伏系统（PV）被认为是可再生能源供应未来的最有希望的解决方案。太阳能系统可以从太阳中得出清洁的纯净能量。现在，爱沙尼亚塔利林技术大学（TALTECH）的一组研究人员已经介绍了他们在光伏和水分拆分应用中的适合性的研究。该研究发表在杂志上薄膜。

学习：用于太阳能电池和水分应用的Kesterite Monograins，图片来源：petrmalinak/shutterstock.com

开发太阳能电池板时面临的问题之一是材料的选择，因为具有较高带隙的常规材料表明化学稳定性差或吸收光吸收有限。欧洲杯足球竞彩然后，这需要添加其他更昂贵的材料，例如铂，以防止衰减并充当共催化剂。欧洲杯足球竞彩这是增加经济和环境成本的缺点。

材料与环境技术系的研究人员Taltech说：“通讯作者Souhaib Oueslati说：“欧洲杯足球竞彩直接生产清洁和储存的化学燃料，例如太阳能氢，对于未来的可持续可持续碳能源系统至关重要。”

水分分割的应用可以以氢的形式将太阳能直接转化为化学能。但是，开发高效，稳定且负担得起的材料是通过水分方法实现电化学生产的全部潜力的关键要求。欧洲杯足球竞彩

“Kesterites作为地球丰富的材料，具有低处理成本和出欧洲杯足球竞彩色的光吸收特性，是PV和光电化学应用的有趣候选物，” Oueslati说。

什么是Kesterites？

Kesterites是1950年代首次在俄罗斯Yana盆地发现的绿色黑色矿物。他们以独特的晶格结构而闻名，锌和铁原子共享相同的晶格位点。它们也是无毒的，但是以前的研究工作使基于肯特石的细胞仅证明效率为12％-15％的事实使得沮丧，而与比较相比，CIG（铜im耐加仑）细胞表现出高达20％的效率。。

然而，爱沙尼亚团队分别增加了晶体吸收剂，以产生一种新型的单核，该单核被添加为缓冲层。最终的电池结构会产生灵活且轻巧的太阳能电池。

“Monograin技术的最大好处在于简单地制作单晶吸收剂的无限区域和形状。”州欧斯拉蒂。

除了在相对较高的温度下种植材料的优势外，化学物质组合和粉末晶粒的大小也可以轻松控制，从而导致合成后化学成分和掺杂浓度的均匀分布

TALTECH材料与环境技术系研究人员Souhaib Oueslati欧洲杯足球竞彩

该小组认为，可以将基于Kesterite的Monograin膜取得突破，成为连续高通量滚动技术的最便宜的技术之一，并表现出对降解的阻力，使其非常适合PV应用。在整个研究中，团队专门评估了Cu₂Znsn（s_Xse_1-x）₄单体。

潜在应用

由于其在太阳能电池板中用于发电的光伏效应，由于它能够将温室排放量作为清洁能源作斗争，因此通过电化学和PV-电动溶解水裂解的氢生产也提供了很多希望。

通过提高效率和降低成本来克服前面提到的一些挑战的方法，可以在太阳能电池板和水分拆分应用中引入Kesterite Monograins来克服前面提到的一些挑战。

但是，在他们的研究中，爱沙尼亚团队发现，仍然有必要在甲铁矿电极中添加催化剂，以保持某些效率：“”通过引入诸如SNO2等价带的孔屏障并添加电子传递的催化剂来修饰甲矿的表面，对于所研究的电极至关重要Oueslati解释说。

虽然在Cu中观察到高太阳效率₂Znsn（s_Xse_1-x）₄由于平坦带势的转移，有可能产生负电势。因此，除非修改了研究的Kesterite光片片，否则由于其太负带位置，它们不会为添加水的设备添加的CE提供光电压。

“基于Monograin的Kesterite技术的缺点是有限的设备效率，这是Kesterite社区的一般挑战，” Oueslati说。

因此，尽管似乎仍然需要做一些工作来充分开发Kesterite Monograins作为可扩展的解决方案，但该团队对基于Kesterite的材料的进一步开发寄予厚望，这是将来作为PV和水分分割应用中的替代材料。欧洲杯足球竞彩

参考：

S. Oueslati，M。Pilvet，M。Grossberg，M。Kauk-Kuusik，J。Krustok，D。Meissner，用于太阳能电池和水分拆分应用的Kesterite Monograins，薄膜（2021），doi：：https://www.欧洲杯线上买球sciendirect.com/science/article/pii/s0040609021004648?via%3dihub

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