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Perovskite सौर कोशिकाओं को अधिक स्थिर बनाना
Perovskite सौर कोशिकाएं सस्ती हैं और अच्छी तरह से काम करती हैं, लेकिन अंतिम नहीं होती हैं।एक नई विधि आम व्यापार-बंदों के बिना इस समस्या को ठीक करती है।क्या अलग बनाता है?
Perovskite सौर कोशिकाएं ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एक सस्ता और कुशल तरीका हो सकती हैं, लेकिन उन्हें एक बड़ी समस्या है - वे लंबे समय तक नहीं चलते हैं।पेरोव्साइट सौर कोशिकाएं ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एक सस्ता और कुशल तरीका हो सकती हैं, लेकिन उन्हें एक बड़ी समस्या है - वे लंबे समय तक नहीं रहती हैं।पेकिंग विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने विज्ञान में पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं पर दो पत्र प्रकाशित किए हैं।
इसके फोटोवोल्टिक गुणों के कारण, कम लागत, और थर्मल स्थिरता, फॉर्मामिडिनियम लीड ट्रायोडायड (FAPBI₃) उच्च दक्षता वाले एकल-जंक्शन पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं के लिए एक आशाजनक अवशोषक है।हालांकि, इसके जटिल क्रिस्टलीकरण कैनेटीक्स और थर्मोडायनामिक मेटास्टेबिलिटी ऑन रूम टेम्परेचर चैलेंज क्रिस्टलीकरण गुणवत्ता और दीर्घकालिक स्थिरता।
मिश्र धातु की रणनीतियाँ, जैसे कि मिथाइलमोनियम हाइड्रोक्लोराइड और CS⁺ को जोड़ना, क्रिस्टलीकरण को नियंत्रित करने और फोटोइलेक्ट्रिक गुणों में सुधार करने में मदद करता है।हालांकि, वे अक्सर अवशिष्ट योजक छोड़ देते हैं जो कि cation-anion पृथक्करण, थर्मल अपघटन और अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को जन्म दे सकते हैं।
ये चुनौतियां उच्च गुणवत्ता वाले, गैर-मिश्र धातु α-fapbi₃/perovskite फिल्मों और संबंधित उपकरणों का उत्पादन मुश्किल बनाती हैं।टीम ने पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं की दक्षता और स्थिरता को बढ़ाते हुए, उच्च गुणवत्ता वाले, अनलॉयड α-fapbi₃ पेरोव्साइट फिल्मों का उत्पादन करने के लिए एक आयोडीन इंटरकलेशन-घोषणा रणनीति पेश की है।
इस दृष्टिकोण में, कोगेनेटिक आयोडीन (I,) और I, के बीच मजबूत बातचीत पॉलीओडाइड आयनों का निर्माण करती है, पारंपरिक FAI + PBI₂ → Fapbi₃ प्रतिक्रिया पथ को FAI₃ + PBI₂ → FAPBI₃ + I₂ में बदल देती है।यह संशोधन α-fapbi₃ गठन के लिए बाधाओं को दूर करने में मदद करता है।
एनीलिंग के दौरान, I, की अस्थिरता जाली से पूरी तरह से हटाने को सुनिश्चित करती है, बाहरी अवशेषों को रोकती है और जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च-गुणवत्ता, गैर-α-fapbi₃ फिल्म होती है।बेहतर क्रिस्टल गुणवत्ता और एकरूपता आयन प्रवास को कम करते हुए थर्मल स्थिरता को बढ़ाती है।
इस गैर-α-fapbi to फिल्म पर आधारित सौर कोशिकाओं ने 24% से अधिक की बिजली रूपांतरण दक्षता हासिल की और रोशनी के तहत 85 ° C पर 1,100 घंटे से अधिक के संचालन के बाद अपनी मूल दक्षता का 99% बरकरार रखा।यह काम स्थिरता और दक्षता में महत्वपूर्ण चुनौतियों को संबोधित करके फोटोवोल्टिक तकनीक को आगे बढ़ाने के लिए टीम के योगदान को उजागर करता है।
Perovskite सौर कोशिकाएं ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एक सस्ता और कुशल तरीका हो सकती हैं, लेकिन उन्हें एक बड़ी समस्या है - वे लंबे समय तक नहीं चलते हैं।पेरोव्साइट सौर कोशिकाएं ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एक सस्ता और कुशल तरीका हो सकती हैं, लेकिन उन्हें एक बड़ी समस्या है - वे लंबे समय तक नहीं रहती हैं।पेकिंग विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने विज्ञान में पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं पर दो पत्र प्रकाशित किए हैं।
इसके फोटोवोल्टिक गुणों के कारण, कम लागत, और थर्मल स्थिरता, फॉर्मामिडिनियम लीड ट्रायोडायड (FAPBI₃) उच्च दक्षता वाले एकल-जंक्शन पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं के लिए एक आशाजनक अवशोषक है।हालांकि, इसके जटिल क्रिस्टलीकरण कैनेटीक्स और थर्मोडायनामिक मेटास्टेबिलिटी ऑन रूम टेम्परेचर चैलेंज क्रिस्टलीकरण गुणवत्ता और दीर्घकालिक स्थिरता।
मिश्र धातु की रणनीतियाँ, जैसे कि मिथाइलमोनियम हाइड्रोक्लोराइड और CS⁺ को जोड़ना, क्रिस्टलीकरण को नियंत्रित करने और फोटोइलेक्ट्रिक गुणों में सुधार करने में मदद करता है।हालांकि, वे अक्सर अवशिष्ट योजक छोड़ देते हैं जो कि cation-anion पृथक्करण, थर्मल अपघटन और अवांछित रासायनिक प्रतिक्रियाओं को जन्म दे सकते हैं।
ये चुनौतियां उच्च गुणवत्ता वाले, गैर-मिश्र धातु α-fapbi₃/perovskite फिल्मों और संबंधित उपकरणों का उत्पादन मुश्किल बनाती हैं।टीम ने पेरोव्साइट सौर कोशिकाओं की दक्षता और स्थिरता को बढ़ाते हुए, उच्च गुणवत्ता वाले, अनलॉयड α-fapbi₃ पेरोव्साइट फिल्मों का उत्पादन करने के लिए एक आयोडीन इंटरकलेशन-घोषणा रणनीति पेश की है।
इस दृष्टिकोण में, कोगेनेटिक आयोडीन (I,) और I, के बीच मजबूत बातचीत पॉलीओडाइड आयनों का निर्माण करती है, पारंपरिक FAI + PBI₂ → Fapbi₃ प्रतिक्रिया पथ को FAI₃ + PBI₂ → FAPBI₃ + I₂ में बदल देती है।यह संशोधन α-fapbi₃ गठन के लिए बाधाओं को दूर करने में मदद करता है।
एनीलिंग के दौरान, I, की अस्थिरता जाली से पूरी तरह से हटाने को सुनिश्चित करती है, बाहरी अवशेषों को रोकती है और जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च-गुणवत्ता, गैर-α-fapbi₃ फिल्म होती है।बेहतर क्रिस्टल गुणवत्ता और एकरूपता आयन प्रवास को कम करते हुए थर्मल स्थिरता को बढ़ाती है।
इस गैर-α-fapbi to फिल्म पर आधारित सौर कोशिकाओं ने 24% से अधिक की बिजली रूपांतरण दक्षता हासिल की और रोशनी के तहत 85 ° C पर 1,100 घंटे से अधिक के संचालन के बाद अपनी मूल दक्षता का 99% बरकरार रखा।यह काम स्थिरता और दक्षता में महत्वपूर्ण चुनौतियों को संबोधित करके फोटोवोल्टिक तकनीक को आगे बढ़ाने के लिए टीम के योगदान को उजागर करता है।