充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池如何能高效安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)
2017-10-3 9:18:16??????點(diǎn)擊：
科學(xué)家經(jīng)過引入由薄層石墨烯氧化物維護(hù)的硫氰酸鈉，大大提高了充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的安穩(wěn)性。當(dāng)器材暴露于60°C全光照環(huán)境中1000小時(shí)以上，并遭到極點(diǎn)的加速老化試驗(yàn)往后，器材的損耗卻僅低于5%。
【圖注】太陽(yáng)能充電機(jī)充電完好蓄電池的α-CuSCN結(jié)構(gòu)和橫截面SEM顯微照片。
充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池(PSC)選用低制作本錢完成了高光變換功率?？墒菫榱碎_發(fā)商場(chǎng)運(yùn)用遠(yuǎn)景，鈣鈦礦薄膜也必須堅(jiān)固耐用，并且在太陽(yáng)光下不會(huì)隨時(shí)刻降解。EPFL科學(xué)家現(xiàn)在大大提高了PSC的安穩(wěn)性，在60℃的全日照繼續(xù)1000小時(shí)照明的環(huán)境下，超越20%的鈣鈦礦充電機(jī)充電蓄電池可到達(dá)其初始功率的95%以上，這標(biāo)志著充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池安穩(wěn)性的最高打破。
安穩(wěn)性的應(yīng)戰(zhàn)
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充電機(jī)充電硅蓄電池技能現(xiàn)已成熟，其功率可到達(dá)25%左右，然而其制作本錢較高，分量和剛性的問題在很大程度上沒有得到解決。與此相反，充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池等相對(duì)較新的光伏技能現(xiàn)已完成了超越22%的變換功率。
鑒于鈣鈦礦資料的化學(xué)通用性和低本錢可加工性，PSC所供給的廉價(jià)，質(zhì)輕，高效的能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池，有望引領(lǐng)光伏技能的未來(lái)。但到現(xiàn)在為止，只要非常貴重的原型有機(jī)空穴傳輸資料(HTMs，選擇性地在能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池中傳輸正電荷)可以完成20%以上的電力變換功率。由于成分的限制，這些空穴傳輸資料對(duì)PSC的長(zhǎng)時(shí)間安穩(wěn)性將發(fā)生不利的影響。
因而，研發(fā)出平等功率、廉價(jià)且安穩(wěn)的空穴運(yùn)送器，對(duì)于充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的大規(guī)模運(yùn)用顯得極為火急。在各種無(wú)機(jī)HTM中，硫氰酸亞銅(CuSCN)作為一種安穩(wěn)，有用和廉價(jià)的候選者(常用螺旋OMeTAD為0.5美元/克，500美元/克)，曾經(jīng)常用于充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池中。但CuSCN作為空穴傳輸體的測(cè)驗(yàn)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，其僅發(fā)生適度安穩(wěn)的功率且器材安穩(wěn)性較差，該項(xiàng)研討結(jié)果與在鈣鈦礦膜頂部堆積高質(zhì)量CuSCN層的問題有關(guān)，就像化學(xué)不安穩(wěn)性的孔集成到充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池中的CuSCN層。
保險(xiǎn)的解決方案
現(xiàn)在，Michael Gr?tzel位于EPFL的實(shí)驗(yàn)室，是由博士后Neha Arora和Ibrahim Dar所領(lǐng)導(dǎo)，該項(xiàng)意圖研討人員引入了兩個(gè)能克服CuSCN基充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池主要缺點(diǎn)的新概念。首要，他們開發(fā)了一種簡(jiǎn)略的動(dòng)態(tài)解決方案，可用于堆積高度為60nm厚的CuSCN層，并可以制作出安穩(wěn)變換功率超越20%的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池。這與最佳性能，最先進(jìn)的螺旋OMeTAD型充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的變換功率相當(dāng)。
第二，科學(xué)家們?cè)贑uSCN和金層之間引入了一個(gè)薄的間隔層，減少了石墨烯的氧化。這種立異使得充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池可以在60°C的全日光照射下，在最大功率點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)，完成超卓的運(yùn)轉(zhuǎn)安穩(wěn)性，并超越其初始功率的95%以上。這乃至打破了有限的HTM基充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的安穩(wěn)性，這些能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池最近得到很多研討并且在該范疇將占有主導(dǎo)地位。
研討人員還發(fā)現(xiàn)，充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池設(shè)備的不安穩(wěn)性源于能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池運(yùn)轉(zhuǎn)期間CuSCN /金相觸摸面的降解?！斑@是充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池研討的重大打破，將為極具遠(yuǎn)景的新光伏技能的大規(guī)模商業(yè)商場(chǎng)鋪平道路。”Michael Gr?tzel說道。而M. Ibrahim Dar也彌補(bǔ)說：“這將有利于該范疇的很多科學(xué)家們，由于他們一直在密切地尋覓可替代現(xiàn)在運(yùn)用的，極為貴重的有機(jī)空穴轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白資料。
【圖注】太陽(yáng)能充電機(jī)充電完好蓄電池的α-CuSCN結(jié)構(gòu)和橫截面SEM顯微照片。
充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池(PSC)選用低制作本錢完成了高光變換功率?？墒菫榱碎_發(fā)商場(chǎng)運(yùn)用遠(yuǎn)景，鈣鈦礦薄膜也必須堅(jiān)固耐用，并且在太陽(yáng)光下不會(huì)隨時(shí)刻降解。EPFL科學(xué)家現(xiàn)在大大提高了PSC的安穩(wěn)性，在60℃的全日照繼續(xù)1000小時(shí)照明的環(huán)境下，超越20%的鈣鈦礦充電機(jī)充電蓄電池可到達(dá)其初始功率的95%以上，這標(biāo)志著充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池安穩(wěn)性的最高打破。
安穩(wěn)性的應(yīng)戰(zhàn)
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能充電機(jī)充電硅蓄電池技能現(xiàn)已成熟，其功率可到達(dá)25%左右，然而其制作本錢較高，分量和剛性的問題在很大程度上沒有得到解決。與此相反，充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池等相對(duì)較新的光伏技能現(xiàn)已完成了超越22%的變換功率。
鑒于鈣鈦礦資料的化學(xué)通用性和低本錢可加工性，PSC所供給的廉價(jià)，質(zhì)輕，高效的能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池，有望引領(lǐng)光伏技能的未來(lái)。但到現(xiàn)在為止，只要非常貴重的原型有機(jī)空穴傳輸資料(HTMs，選擇性地在能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池中傳輸正電荷)可以完成20%以上的電力變換功率。由于成分的限制，這些空穴傳輸資料對(duì)PSC的長(zhǎng)時(shí)間安穩(wěn)性將發(fā)生不利的影響。
因而，研發(fā)出平等功率、廉價(jià)且安穩(wěn)的空穴運(yùn)送器，對(duì)于充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的大規(guī)模運(yùn)用顯得極為火急。在各種無(wú)機(jī)HTM中，硫氰酸亞銅(CuSCN)作為一種安穩(wěn)，有用和廉價(jià)的候選者(常用螺旋OMeTAD為0.5美元/克，500美元/克)，曾經(jīng)常用于充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池中。但CuSCN作為空穴傳輸體的測(cè)驗(yàn)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，其僅發(fā)生適度安穩(wěn)的功率且器材安穩(wěn)性較差，該項(xiàng)研討結(jié)果與在鈣鈦礦膜頂部堆積高質(zhì)量CuSCN層的問題有關(guān)，就像化學(xué)不安穩(wěn)性的孔集成到充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池中的CuSCN層。
保險(xiǎn)的解決方案
現(xiàn)在，Michael Gr?tzel位于EPFL的實(shí)驗(yàn)室，是由博士后Neha Arora和Ibrahim Dar所領(lǐng)導(dǎo)，該項(xiàng)意圖研討人員引入了兩個(gè)能克服CuSCN基充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池主要缺點(diǎn)的新概念。首要，他們開發(fā)了一種簡(jiǎn)略的動(dòng)態(tài)解決方案，可用于堆積高度為60nm厚的CuSCN層，并可以制作出安穩(wěn)變換功率超越20%的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池。這與最佳性能，最先進(jìn)的螺旋OMeTAD型充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的變換功率相當(dāng)。
第二，科學(xué)家們?cè)贑uSCN和金層之間引入了一個(gè)薄的間隔層，減少了石墨烯的氧化。這種立異使得充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池可以在60°C的全日光照射下，在最大功率點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時(shí)，完成超卓的運(yùn)轉(zhuǎn)安穩(wěn)性，并超越其初始功率的95%以上。這乃至打破了有限的HTM基充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的安穩(wěn)性，這些能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池最近得到很多研討并且在該范疇將占有主導(dǎo)地位。
研討人員還發(fā)現(xiàn)，充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池設(shè)備的不安穩(wěn)性源于能充電機(jī)充電太陽(yáng)蓄電池運(yùn)轉(zhuǎn)期間CuSCN /金相觸摸面的降解?！斑@是充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池研討的重大打破，將為極具遠(yuǎn)景的新光伏技能的大規(guī)模商業(yè)商場(chǎng)鋪平道路。”Michael Gr?tzel說道。而M. Ibrahim Dar也彌補(bǔ)說：“這將有利于該范疇的很多科學(xué)家們，由于他們一直在密切地尋覓可替代現(xiàn)在運(yùn)用的，極為貴重的有機(jī)空穴轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白資料。
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