Mei help fan seldsume ierde-eleminten kinne beheiningen fan sinnesellen oerwinne.
Perovskite sinnesellen hawwe foardielen boppe hjoeddeistige sinneselletechnology. Se hawwe de potinsje om effisjinter te wêzen, binne lichtgewicht en kostje minder as oare farianten. Yn in perovskite sinneselle is de laach perovskite tusken in transparante elektrode oan 'e foarkant en in reflektearjende elektrode oan 'e efterkant fan 'e sel ynklemd. Elektrodetransport- en gattransportlagen wurde ynfoege tusken katode- en anode-ynterfaces, wat it sammeljen fan lading by de elektroden fasilitearret. Der binne fjouwer klassifikaasjes fan perovskite sinnesellen basearre op morfologystruktuer en laachsekwinsje fan 'e ladingstransportlaach: reguliere planêre, omkeard planêre, reguliere mesoporeuze en omkeard mesoporeuze struktueren. D'r binne lykwols ferskate neidielen oan 'e technology. Ljocht, focht en soerstof kinne har degradaasje feroarsaakje, har opname kin net oerienkomme, en se hawwe ek problemen mei net-strieljende ladingsrekombinaasje. Perovskiten kinne korrodearre wurde troch floeibere elektrolyten, wat liedt ta stabiliteitsproblemen. Om har praktyske tapassingen te realisearjen, moatte ferbetteringen makke wurde yn har enerzjykonverzje-effisjinsje en operasjonele stabiliteit. Resinte foarútgong yn technology hat lykwols laat ta perovskite sinnesellen mei in effisjinsje fan 25,5%, wat betsjut dat se net fier efterbliuwe op konvinsjonele silisium fotovoltaïske sinnesellen. Hjirfoar binne seldsume ierde-eleminten ûndersocht foar tapassingen yn perovskite sinnesellen. Se hawwe fotofysyske eigenskippen dy't de problemen oerwinne. It brûken fan harren yn perovskite sinnesellen sil dêrom har eigenskippen ferbetterje, wêrtroch't se mear geskikt binne foar grutskalige ymplemintaasje foar skjinne enerzjyoplossingen. Hoe seldsume ierde-eleminten perovskite sinnesellen helpe Der binne in soad foardielige eigenskippen dy't seldsume ierde-eleminten hawwe dy't brûkt wurde kinne om de funksje fan dizze nije generaasje sinnesellen te ferbetterjen. Earst binne oksidaasje- en reduksjepotinsjalen yn seldsume ierde-ionen omkearber, wêrtroch't de eigen oksidaasje en reduksje fan it doelmateriaal fermindere wurdt. Derneist kin de tinne-filmfoarming regele wurde troch de tafoeging fan dizze eleminten troch se te keppeljen oan sawol perovskiten as ladingtransportmetaaloxiden. Fierder kinne fazestruktuer en opto-elektronyske eigenskippen oanpast wurde troch se substitúsjoneel yn te bouwen yn it kristalrooster. Defektpassivaasje kin mei súkses berikt wurde troch se yn it doelmateriaal yn te bouwen, of tuskentroch by de kerrelgrinzen of op it oerflak fan it materiaal. Boppedat kinne ynfraread- en ultraviolette fotonen omset wurde yn perovskit-responsyf sichtber ljocht fanwegen de oanwêzigens fan ferskate energetyske oergongsbanen yn 'e seldsume ierde-ionen. De foardielen hjirfan binne twafâldich: it foarkomt dat de perovskiten skansearre reitsje troch ljocht mei hege yntensiteit en ferlingt it spektrale responsberik fan it materiaal. It brûken fan seldsume ierde-eleminten ferbetteret de stabiliteit en effisjinsje fan perovskite-sinnesellen signifikant. Modifisearjen fan morfologyen fan tinne films Lykas earder neamd, kinne seldsume ierde-eleminten de morfology fan tinne films dy't besteane út metaaloksiden feroarje. It is goed dokumintearre dat de morfology fan 'e ûnderlizzende ladingstransportlaach ynfloed hat op 'e morfology fan 'e perovskitelaach en it kontakt mei de ladingstransportlaach. Bygelyks, doping mei seldsume ierde-ionen foarkomt aggregaasje fan SnO2-nanopartikels dy't strukturele defekten feroarsaakje kinne, en ferminderet ek de foarming fan grutte NiOx-kristallen, wêrtroch in unifoarme en kompakte laach fan kristallen ûntstiet. Sa kinne tinne laachfilms fan dizze stoffen sûnder defekten berikt wurde mei seldsume ierde-doping. Derneist spilet de steigerlaach yn perovskitesellen dy't in mesoporeuze struktuer hawwe in wichtige rol yn 'e kontakten tusken de perovskite- en ladingstransportlagen yn 'e sinnesellen. De nanopartikels yn dizze struktueren kinne morfologyske defekten en ferskate kerrelgrinzen sjen litte. Dit liedt ta negative en serieuze net-strieljende ladingsrekombinaasje. Poarjefoljen is ek in probleem. Doping mei seldsume ierde-ionen regulearret de groei fan 'e steiger en ferminderet defekten, wêrtroch't ôfstimde en unifoarme nanostrukturen ûntsteane. Troch ferbetteringen oan te bringen foar de morfologyske struktuer fan perovskite en ladingstransportlagen, kinne seldsume ierde-ionen de algemiene prestaasjes en stabiliteit fan perovskite-sinnesellen ferbetterje, wêrtroch't se geskikter binne foar grutskalige kommersjele tapassingen. It belang fan perovskite sinnesellen kin net ûnderskat wurde. Se sille superieure enerzjyopwekkingskapasiteit leverje foar in folle legere kosten as de hjoeddeistige silisium-basearre sinnesellen op 'e merk. De stúdzje hat oantoand dat it dopjen fan perovskite mei seldsume ierde-ionen syn eigenskippen ferbetteret, wat liedt ta ferbetteringen yn effisjinsje en stabiliteit. Dit betsjut dat perovskite sinnesellen mei ferbettere prestaasjes ien stap tichter by in werklikheid binne.
Pleatsingstiid: 4 july 2022 