Bagaimana cara meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga surya?

Kekurangan energi dan pencemaran lingkungan adalah masalah utama yang dihadapi pembangunan ekonomi berkelanjutan negara saya. Penggunaan pembangkit listrik tenaga surya diharapkan dapat mengubah struktur energi negara saya dan secara mendasar memecahkan masalah lingkungan yang dihadapi negara saya. Namun, bagaimana meningkatkan "efisiensi kerja" sel surya perovskit semacam itu adalah sakit kepala yang umum bagi para peneliti ilmiah.

Baru-baru ini, tim Profesor Qin Tianshi dari Institut Penelitian Material Tingkat Lanjut Universitas Teknologi Nanjing baru-baru ini menggunakan bahan pasangan anion-kation untuk memperbaiki dua "lubang" dari "bangunan kristal" perovskit. Pasifasi cacat, mengubah sifat kimia, sehingga mencapai efisiensi dan stabilitas, hasil penelitian yang relevan baru-baru ini diterbitkan di "Materi".

"Dalam konteks netralisasi karbon dan puncak karbon, jenis sel surya perovskit baru telah muncul, dan meningkatkan stabilitas lingkungan bahan dan sel perovskit sangat penting untuk komersialisasi sel surya perovskit." Qin Tianshi memperkenalkan bahwa sel surya perovskit memiliki efisiensi konversi daya yang tinggi, yang sebanding dengan sel surya silikon komersial saat ini, tetapi karena proses produksinya yang sederhana, lebih ekonomis, dan ramah lingkungan, ia telah menjadi "sayang" para ilmuwan di seluruh dunia. . Hal ini diharapkan dapat berkontribusi pada realisasi tujuan karbon ganda. Sakit kepala bagi para peneliti adalah bahwa sel surya perovskit saat ini masih sangat sensitif terhadap kelembaban, suhu, cahaya dan lingkungan lainnya. Ketika sel surya perovskit terpapar ke lingkungan ini, mereka rentan terhadap degradasi dan memiliki masalah luar biasa seperti stabilitas yang buruk.

Saat ini, pekerjaan penelitian di pasar terutama berfokus pada pemecahan masalah sepihak untuk meningkatkan efisiensi dan stabilitas sel surya. Biasanya, hanya satu komponen bahan perovskit yang dioptimalkan, atau optimalisasi lingkungan kimia tunggal digunakan untuk mencapai efisiensi dan stabilitas. Peningkatan seks yang disinkronkan. Wang Aifei, co-penulis pertama dan peneliti asosiasi makalah, mengatakan: "Hasil penelitian tim kami ini menggunakan efek sinergis dari penambahan pasangan anion dan kation untuk pasifasi cacat bahan perovskit dalam banyak aspek dan segala arah, dan mengubah sifat kimia untuk mencapai Yang terbaik dari kedua dunia dalam efisiensi dan stabilitas."

"Bahan Perovskit, seperti garam kita, adalah sejenis kristal yang terdiri dari anion dan kation." Qin Tianshi memperkenalkan dengan jelas. Di dunia mikroskopis, ada banyak lubang cacat di "bangunan kristal" ini, yang memungkinkan uap air eksternal masuk ke dalam gedung melalui lubang. Dengan peningkatan penyimpanan air yang terus menerus, bangunan pada akhirnya akan runtuh. Dari sudut pandang makroskopik, kristal perovskit ini terurai dan hancur. Jadi para ilmuwan telah mengembangkan berbagai bahan untuk memperbaiki kekurangan bangunan dan melindunginya dari uap air luar. Sama seperti anion dan kation membentuk kristal bersama, "bangunan kristal" perovskit juga memiliki dua "lubang", cacat anion dan cacat kation. Pekerjaan rekan-rekan internasional sebelumnya hanya memperbaiki satu jenis lubang. Menggunakan bahan pasangan anion-kation, dua "lubang" dari "bangunan kristal" perovskit diperbaiki pada waktu yang sama. Sel surya perovskit yang dihasilkan telah sangat meningkatkan efisiensi dan stabilitas dibandingkan dengan yang dilaporkan sebelumnya.

Mahasiswa doktoral Wang Jungan mengatakan: "Hasil penelitian ini dapat mencapai efisiensi konversi fotolistrik lebih dari 23 persen di bawah sinar matahari standar, yang sangat dekat atau bahkan melebihi efisiensi sel surya silikon komersial saat ini. Pada saat yang sama, sinergi dari anion dan kation membangun dua Lapisan isolasi tahan air dapat secara efektif meningkatkan stabilitas sel surya perovskit, sehingga memperpanjang waktu operasi sel dan mencapai stabilitas lingkungan lebih dari 1,000 jam di bawah cahaya terus menerus. "

"Melalui penelitian ini, satu strategi memecahkan masalah dari beberapa sel surya perovskit secara bersamaan, dan juga meningkatkan kepercayaan diri dalam mencoba membuat sel surya dengan area yang lebih besar dan mempersiapkan komersialisasi sel surya perovskit." Dikomentari oleh jalan Profesor Qin Tianshi.

Dilaporkan bahwa pekerjaan ini telah didukung oleh Proyek Umum Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok dan Proyek Umum Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Provinsi Jiangsu.