שכבת גרפן יכולה לסייע בהגנה על פאנלים סולאריים מהדור הבא

גרפן, חומר הפלא המורכב משכבה אחת של אטומי גרפן המסודרים בתבנית משושה דמוית חלת דבש, הוא מסוגל להכל ממעקב בריאותי ועד לסינון הצבע מוויסקי. כעת חוקרים גילו את טריק הקסם הטכנולוגי האחרון בארסנל שלו: לעזור הגנה על תאים סולריים perovskite מפני נזק.

במהלך העשור האחרון, תאים סולאריים פרוסקיט הוכיחו את ערכם כחומר תאים סולאריים מבטיח במיוחד. אחד היתרונות הגדולים של פרוסקיט הוא שניתן להפוך אותו לציפוי נוזלי שניתן לאחר מכן לרסס על גבי חומר מצע ליצירת תאים סולאריים בנפח גבוה ובעלויות נמוכות משמעותית מסולארי סיליקון מסורתי תאים. החיסרון של תאים סולאריים מסוג פרוסקיט הוא שהם לא עמידים במיוחד, מה שמציב בעיה כאשר מדובר בתאים סולאריים המשמשים בסביבות חיצוניות, הנחשפות לעיתים קרובות ל אלמנטים.

זה המקום שבו גרפן נכנס לתמונה. בין היכולות הרבות שלו, הגרפן חזק במיוחד. הדגמות קודמות הראו כיצד סרט גרפן אפיטקסיאלי דו-שכבתי מסוגל לעשות זאת עמיד בפני ניקוב על ידי קצה יהלום, מה שהופך אותו לחומר טוב במיוחד עבור שריון קל משקל ודק במיוחד. במקרה של ההדגמה האחרונה של תאים סולאריים, מהנדסים מהמכון הלאומי למדע וטכנולוגיה באולסן בדרום קוריאה (UNIST) הדגימו כיצד השילוב השימושי של גרפן של כוח, שקיפות ומוליכות חשמלית הופכת אותו לתוספת נהדרת לתאי שמש פרוסקיט על ידי הגנה עליהם תוך כניסת פוטונים של אור ואלקטרונים, אך חסימת יוני מתכות.

למרות שיש ירידה קלה ביעילות המרת ההספק - 16.4% עם שריון הגרפן לעומת 17.5% בלי - זה שולי לצד היתרונות שהציפוי מביא. התא הסולארי המוגבר בגרפן הצליח לשמור על יעילותו גם לאחר 1,000 שעות פעילות.

בתקציר המתאר את העבודה, החוקרים מציינים כי: "בתאי שמש פרוסקיט (PSC), המושרה מתכת השפלה עם שכבת הפרובסקיט מובילה להשפעות מזיקות שונות, הרעה בביצועי המכשיר ו יַצִיבוּת. כאן אנו מציגים היברידי גמיש חדש [אלקטרודות מוליכות שקופות] המורכב מסרט פוליאימיד מוטבע ברשת Cu ו- שכבת מכסה גרפן, בשם GCEP, המציגה יציבות מכנית וכימית מעולה, כמו גם אופטו-אלקטרי רצוי נכסים."

מאמר המתאר את המחקר היה פורסם לאחרונה בכתב העת Nano Letters.

המלצות עורכים

• טמפרטורות גבוהות וסדן יהלום עלולים להוביל לפריצת דרך של תאים סולאריים

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.