识别新的太阳能吸收丰富的元素

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章ACS能源字母,研究人员讨论了形成地球上丰富的太阳能吸收器。

研究:新兴的地球上充足的太阳能吸收器。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com

背景

下一代的圣杯光伏(PV)的研究一直是发展高效的太阳能吸收器,稳定、低成本、和的组成,无毒材料。欧洲杯足球竞彩性能的介绍和快速上升的卤化铅钙钛矿solution-processable阻碍了这一努力。

这些金属卤化物钙钛矿的能力承担点缺陷是它的一个基本品质,允许有效的光伏性能尽管大缺陷密度。这一发现已经在地球上充足的PV社区重新努力,创建高效的太阳能吸收器金属卤化物钙钛矿的基础上,集中在缺陷宽容和长时间的扩散长度的材料。欧洲杯足球竞彩

同时,地球上充足的太阳能吸收器的巨大多样性提供了良好的机会来克服卤化铅钙钛矿的毒性和稳定性约束之外的同时保持钙钛矿化合物的家庭。硫族化物钙钛矿,如SrZrS₃,BaHfS₃,BaZrS₃,SrHfS₃,以及许多额外的钛、锆、和Hf-based化合物,是越来越受欢迎。

关于这项研究

最近的研讨会“地球上充足的下一代太阳能材料”(研讨会F)在2021年的秋天欧洲材料研究学会会议上强调了迷人的新的欧洲杯足球竞彩可能性由这两个社区的融合(几乎)举行。

在这项研究中,作者强调了一些重要的新兴主题研讨会期间提出了F,即。,II-IV-N₂化合物,硫族化物钙钛矿和锑硫属化合物。该小组还提出了计算搜索小说defect-tolerant太阳能吸收器。

观察

许多研究报道,硫族化物钙钛矿是适合应用程序顶部细胞与光电化学电池,硅,和室内光电,典型的波长接近2电动汽车。在单个水晶LaAlO₃,SrTiO₃,或者SrLaAlO₄基质,研究人员已经纯相位BaZrS外延薄膜₃用分子束外延(MBE),脉冲激光沉积(骑士)。骑士电影有光致发光在环境温度与PL寿命高达8 ns。MBE这些骑士的准备和电影,然而,需要处理的温度在700 - 900°C的范围内。

其中一项研究报道,通过使用更多活性amide-based前兆,BaTiS₃胶体纳米棒制备出在温度低至280°C。因为这些纳米棒可能redispersed和沉淀在氯仿或甲苯,他们有可能使用常规纳米晶体加工方法创建薄膜。ZnSnN₂(中兴通讯)和MgSnN₂两个II-IV-N (MTN)₂化合物,收到了很多兴趣。

0.37%的功率转换效率的发展异质结太阳能电池由n型中兴通讯和p型SnO在其中一项研究报道。细的介绍₂O₃层厚度为23.3 nm SnO与中兴通讯导致效率增加了1.54%。对某人载流子迁移率₂Se₃高度各向异性结构由于其一维链,或nanoribbons。

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当前记录效率得到升华在基质配置中,非常接近的正弦信号通过使用较好的部分通过控制某人₂Se₃方向,高度依赖于底层莫接触层厚度。Se蒸汽流或使用pre-deposited种子层superstrate配置进一步影响晶体取向控制。一个独特的光电发射的方法是利用基于双光子能量调查乐队抵消和曲率某人₂Se₃cd和某人₂Se₃tio₂接口。这是发现,虽然TiO₂可以经营作为扩散障碍,它有一个有利的乐队与吸收器抵消比cd。

薄膜的能带隙chalco-halides(例如,SbSeI BiOI, Sn₂SbS₂我₃)、锑硫属化合物(例如,某人₂Se₃和某人₂年代₃),二进制卤化物(例如,InI, BiI₃),ABZ₂硫属化合物(例如,和合本₂和AgBiS₂)和钙钛矿衍生品(例如,Cs₂AgBiCl₆)由活性co-sputtering被发现与理论预测相匹配。根据计算,采用基于缺陷除了氮-空位,所有本地点缺陷是浅,氮-空位了浅0.24 eV低于最低导带。YZn₃N₃提出了作为顶级细胞吸收器串联太阳能电池,能带的1.8 eV。

结论

总之,该研究阐明,地球上充足的光伏行业正经历着无数精彩的突破,从创新概念,如阳离子障碍影响到独特的材料进入新阶段的研究如硫化钙钛矿的低温处理的进步。欧洲杯足球竞彩

作者认为,在这种背景下,未来几年将充满发现和科技进步的机会。

源

崔,j·W。胫骨,B。,Gorai,请来P。新兴地球上充足的太阳能吸收器,等。。ACS能源信7 1553 - 1557 (2022)。https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c00516

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