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老虎機新材料可能有助於提高鈣鈦礦太陽能電池的性能

新材料可能有助於提高鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的性能,朴茨茅斯,巴斯和南安普敦大學的研究人員說。所有三所大學都在英國。

研究人員在雜誌上寫了他們的工作 能源與環境科學(以下引用)作者是Nicola E. Courtier,James M. Cave,Jamie M. Foster,Alison B. Walker和Giles Richardson。

PSC是一種包含鈣鈦礦結構化合物的太陽能電池。該化合物最常見的是雜化有機-無機鉛或鹵化錫基材料。該材料是光收集活性層。這是一種新興的光伏技術,其功率轉換效率驚人地提高了20%以上。

但是,鈣鈦礦材料含有離子缺陷。老虎機攻略在整個工作日都可以走動。這些缺陷的移動破壞了電池內部的內部電環境。

這項最新研究可以幫助改善PSC(鈣鈦礦型太陽能電池)的性能。圖片:uopnews.port.ac.uk)

功能老虎機機率鈣鈦礦材料的離子

在太陽能中,鈣鈦礦材料具有兩個功能:

  • 它負責吸收光以產生電荷。
  • 它有助於將電荷提取到外部線上SLOT遊戲首選最終電路消失。我們將此過程稱為“重組”。

條款 太陽能太陽能 是指捕獲太陽的能量(陽光)並將其轉換為電能。

最有害的重組可能發生在太陽能電池內部的不同部分。在某些設計中,它主要發生在鈣鈦礦內部。在其他設計中,它發生在鈣鈦礦的邊緣,並與相鄰的材料接觸。我們稱這些材料為運輸層。

調整傳輸層的屬性

研究人員現在找到了一種調節傳輸層特性的方法,以鼓勵鈣鈦礦的離子缺陷以抑制重組的方式移動。這導致明顯更有效的電荷提取。隨後,這增加了撞擊最終可以使用的電池表面的太陽能比例。

朴茨茅斯大學數學系講師傑米·福斯特(Jamie Foster)博士說:

“謹慎的電池設計可以操縱離子缺陷,使其移至可增強電荷提取的區域,從而提高細胞可傳遞的有用功率。”

PSC的性能取決於兩點

研究人員表明,PSC性能在很大程度上取決於傳輸層的介電常數和有效摻雜密度。介電常數是任何材料存儲電場能力的量度。

福斯特博士補充說:

“了解傳輸層特性如何影響傳輸性能以及哪些傳輸層特性會影響電池性能,這對於通知電池體系結構的設計至關重要,以便在降低退化的同時獲得最大的功率。”

“我們發現,離子運動通過在鈣鈦礦與輸運層之間的界面附近的窄層中產生的離子電荷積累和能帶彎曲,在穩態器件性能中起著重要作用。電勢的分佈對於確定電池的瞬態和穩態行為至關重要。”

“此外,我們建議可以調整每個傳輸層的摻雜密度和/或介電常數,以減少由於界面複合而造成的損耗。一旦確定了這一點和限速載流子,我們的工作將提供一個系統的工具來調整傳輸層的性能以提高性能。”

低介電常數和摻雜的傳輸層

作者一電子老虎機技巧還建議,如果我們使用低介電常數和摻雜的傳輸層來製作PSC,則它們會更穩定。具體而言,與具有高介電常數和摻雜的那些相比更穩定。

這是因為,在鈣鈦礦層內,這種細胞顯示出減少的離子空位積累。這與鈣鈦礦層邊緣的化學降解有關。

引文

“傳輸層特性如何影響鈣鈦礦太陽能電池的性能:結合的電荷傳輸/離子遷移模型的見解,” Nicola E. Courtier,James M. Cave,Jamie M. Foster,Alison B. Walker和Giles Richardson。 能源與環境科學,於2018年12月21日發布。DOI:10.1039 / C8EE01576G。角子老虎機