الجرافين، المادة العجيبة المكونة من طبقة واحدة من ذرات الجرافين مرتبة في نمط سداسي الشكل يشبه قرص العسل، هي قادر على كل شيء من تتبع الصحة إلى تصفية اللون من الويسكي. اكتشف الباحثون الآن أحدث الخدع السحرية التكنولوجية في ترسانتها: المساعدة حماية خلايا البيروفسكايت الشمسية من التلف.
على مدى العقد الماضي، أثبتت خلايا البيروفسكايت الشمسية قيمتها باعتبارها مادة خلايا شمسية واعدة بشكل استثنائي. إحدى المزايا الكبيرة للبيروفسكايت هي أنه يمكن تحويله إلى طلاء سائل يمكن بعد ذلك رشه على المواد الأساسية لإنشاء خلايا شمسية بكميات كبيرة وتكاليف أقل بكثير من الطاقة الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون الخلايا. عيب هذه الخلايا الشمسية البيروفسكايت هو أنها ليست متينة بشكل خاص، مما يشكل مشكلة عندما يتعلق الأمر بالخلايا الشمسية المستخدمة في البيئات الخارجية، والتي تتعرض بشكل متكرر للشمس عناصر.
مقاطع الفيديو الموصى بها
وهنا يأتي دور الجرافين. من بين قدراته العديدة، يعتبر الجرافين قويًا بشكل استثنائي. أظهرت العروض التوضيحية السابقة كيف يمكن لفيلم الجرافين الفوقي المكون من طبقتين أن يفعل ذلك تحمل الثقب بواسطة طرف الماس
مما يجعلها مادة جيدة بشكل استثنائي للدروع خفيفة الوزن والرفيعة للغاية. في حالة هذا العرض التجريبي الأخير للخلايا الشمسية، أظهر مهندسون من معهد أولسان الوطني للعلوم والتكنولوجيا (UNIST) في كوريا الجنوبية كيف أن مزيج الجرافين المفيد من القوة، الشفافية والتوصيل الكهربائي يجعلها إضافة رائعة لخلايا البيروفسكايت الشمسية عن طريق حمايتها أثناء السماح بمرور فوتونات الضوء والإلكترونات، ولكنها تمنع أيونات المعادن.متعلق ب
- يمكن للبكتيريا أن تساعد في إنتاج كميات كبيرة من مادة الجرافين الرائعة على نطاق واسع
على الرغم من وجود انخفاض طفيف في كفاءة تحويل الطاقة - 16.4% مع درع الجرافين مقابل 17.5% بدونه - إلا أن هذا يعد هامشيًا بجانب المزايا التي يجلبها الطلاء. وتمكنت الخلية الشمسية المعززة بالجرافين من الحفاظ على كفاءتها حتى بعد 1000 ساعة من التشغيل.
في ملخص يصف العمل، لاحظ الباحثون أنه: "في خلايا البيروفسكايت الشمسية (PSCs)، يتم تحفيز المعادن يؤدي التدهور مع طبقة البيروفسكايت إلى تأثيرات ضارة مختلفة، مما يؤدي إلى تدهور أداء الجهاز و استقرار. نقدم هنا هجينًا مرنًا جديدًا [أقطاب كهربائية موصلة شفافة] يتكون من فيلم بوليميد مضمن بشبكة النحاس و طبقة تغطية الجرافين، المسماة GCEP، والتي تظهر استقرارًا ميكانيكيًا وكيميائيًا ممتازًا بالإضافة إلى كهروضوئية مرغوبة ملكيات."
وكانت ورقة تصف البحث نشرت مؤخرا في مجلة رسائل نانو.
توصيات المحررين
- درجات الحرارة المرتفعة والسندان الماسي قد يؤديان إلى اختراق الخلايا الشمسية
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
