Perovskiitti sen kun porskuttaa

24.02.2017

Toronto-perovkiitti-kennojen-valmistus-300-t.jpgToronto Engineeringin innovaatio on tuottanut uusia tapoja valmistaa ja kehittää perovskiittisia aurinkokennoja. Näiden edullisesti tuotettavien kennojen valmistuksen yksi hankaluus on ollut elektronien erotteluun liittyvän kontaktikerroksen kalleus.

Paras kontaktimateriaali tuotetaan jauheesta, joka sitten sintrataan yli 500 Celsius-asteen lämpötiloissa. Siten tätä ei voida tuottaa muovipohjalle tai edes valmiin piikennon pinnalle.

Toronton tutkijat ovat kehittäneet uuden kemiallisen reaktion, joka voi tuottaa erottelukerroksen nanohiukkasten liuoksesta, suoraan elektrodin pintaan. Lämpöä tässä prosessissa tarvitaan alle 150 Celsius-astetta.

Menetelmällä valmistetulle aurinkokennolleen he saavuttivat muunnostehokkuuden 20,1 prosenttia. Menetelmä parantaa myös kennon vakautta, mikä on yksi perosvskiittikennojen ongelma.

Matalampi prosessilämpötila mahdollistaa myös perovskiittikennojen liittämisen suoraan piikennon päälle vahingoittamatta piimateriaalia. Hybridi perovskiitti-pii aurinkokenno saavuttaa jopa 30 prosenttisen muunnostehokkuuden.

Floridan yliopiston College of Engineering apulaisprofessori Shangchao Lin on puolestaan julkaissut tutkimuspaperin, ennustaen miten orgaanis-epäorgaaninen hybridimateriaali eli organometalli halogenidi perovskiitti, voisi olla mekaanisesti joustavampi kuin nykyiset epäorgaaniset materiaalit, joita käytetään aurinkokennoissa, lämpösähköisissä laitteissa ja valodiodeissa.

Matemaattisien simulaatioiden avulla Lin totesi, että nämä materiaalit olisivat myös erittäin taipuisia ja joustavia. Niiden arvioidaan murtuvan hitaasti kiteisestä amorfiseen siirtymän kautta, mikä tekisi ne hyvin vaurioita sietäväksi.

Tutkimuksissaan Lin ja hänen ryhmänsä ovat selvittäneet myös, että hybridiperovskiitit ovat kaksi kertaa niin tehokkaita kuin paras nykyinen lämpösähkömateriaali, vismutti-telluride, mikä on erittäin kallista ja koostuu harvinaisista maametalleista.

Aiheesta aiemmin:

Perovskiitistä on moneen

Yllätyksellinen perovskiitti

 

17.02.2020Kubitteja keinoatomeista
14.02.2020Kohinalla hehkuttaen
14.02.2020Tehokkaampia sähkökatalyyttisiä reaktioita
12.02.2020Elektroninen nenä MOF-materiaaleista
11.02.2020Uudenlainen elektrodirakenne tehokkaimille akuille
10.02.2020Kvanttitiedonsiirtoa nykyisissä kuituverkoissa
07.02.2020Uusi kvasihiukkanen löydetty: Pi-ton
06.02.2020Resonaattorit hidastavat valoa
05.02.2020Nanoputkien rullasta uudenlaista materiaalia
04.02.2020Tehokkaampaa terahertsitaajuuksien ilmaisua

Siirry arkistoon »