Физика,математика және ақпараттық технологиялар факультеті
Перовскит сенсибилизацияланған күн батареялары (PSCs)
жүктеу/скачать 4.15 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Нано Кремний күн батареялары
| Перовскит сенсибилизацияланған күн батареялары (PSCs): жақында бұл элементтер ерекше жарық сіңіру қасиеттеріне, заряд тасымалдаушылардың тиімді қозғалғыштығына, зарядтардың ұзақ қызмет ету мерзіміне, арзан бағаға және өнеркәсіптік масштабталатын технологияға ие болу қабілетіне байланысты зерттеулердің басты назарында болды. PSCs abx3 құрылымына ие және кальций титанаты (CaTiO3) қосылысынан алынған. Бұл жасушалардың қалыңдығы өте аз, бұл жылу шығынын азайтады. Бұл элементтер фтор және қалайы оксиді FTO, фотоанод, металл электрод, тесік тасымалдау қабаты (HTM), электронды тасымалдау қабаты (ETM) және перовскит қабаты сияқты материалдардан жасалған мөлдір өткізгіш оксидтен тұрады. Перовскит қабаты алдымен фотондардың энергиясын сіңіреді, содан кейін экситондар түзеді. Бұл экситондарды қайта біріктіруге немесе ток алу үшін пайдалануға болады. ETM және HTM экситондардан электрондар мен тесіктерді тиімді сіңіреді, ал электрондар TiO2 анодты қабатына тасымалданады, оны әрі қарай FTO жинайды, ал тесіктер металл электродпен тасымалданады және жиналады. PSCs-тің байланыс энергиясы төмен, оптикалық коэффициенттері жоғары және диэлектрлік өткізгіштігі жоғары екендігі анықталды, бұл электрондар мен тесіктердің берілуіне ықпал етеді, сондықтан бос кернеуді (Voc) және қысқа тұйықталу тогының тығыздығын (Jsc) арттырады, бұл тиімділікті орта есеппен 33% дейін арттырады. PSCs сонымен қатар олардың әртүрлі беттерге бейімделуін арттыратын икемді субстраттарда жасалады.
4-сурет- Перовскит күн батареясы (қатты күйдегі) -сенсибилизацияланған күн батареясы. Нано Кремний күн батареялары: бұл күн батареялары кремний тотығын (SiO) термиялық өңдеу арқылы қатты күйінде өндіру мен синтездеуді қамтиды, бұл оның диспропорциясына әкеледі. Бұл наносилий бөлшектерінің бөлінуіне әкеледі. Кремнийдің ұсақ бөлшектері химиялық ою әдістері арқылы әдейі жойылғанға дейін SiO матрицасымен байланысқан. Бұл бөлшектердің өлшемдері 2-ден 10 нм-ге дейін болуын қамтамасыз етті, бұл олардың жарқылға қарсы және пассивті қасиеттерін жақсартты. Бұл өндіріс технологиясы ұяшықты таза ұстады. Бұл жасушалар төмен көлемдік тығыздық, белсенді бет күйі, фотолюминесценция және биоүйлесімділік сияқты тамаша қасиеттерге ие. 5-сурет-Монокристалды және поликристалды күн батареялары Жұмыс принципі:Монокристалды күн батареялары-бір-бірімен біріктірілген силикон жасушалары. Оларды жасау үшін чохральский әдісімен алынған ең таза кремний қолданылады. Қатайғаннан кейін дайын монокристалл қалыңдығы 250-300 мкм жұқа табақтарға кесіледі, олар металл электродтардың торына енеді. Поликристалдарды алу үшін кремний балқымасы баяу салқындатылады. Мұндай технология аз энергияны қажет етеді, сондықтан онымен алынған кремнийдің құны аз болады.Жалғыз минус: поликристалды күн батареяларының тиімділігі "бәсекелес"монокристалға қарағанда төмен (12-18%). Себебі, поликристалдың ішінде түйіршікті шекаралары бар аймақтар пайда болады, бұл элементтердің тиімділігінің төмендеуіне әкеледі. жүктеу/скачать 4.15 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|