Grafen, cudowny materiał składający się z pojedynczej warstwy atomów grafenu ułożonych w sześciokątny wzór przypominający plaster miodu, to zdolny do wszystkiego od śledzenia stanu zdrowia po filtrowanie koloru z whisky. Teraz badacze odkryli w swoim arsenale najnowszą technologiczną magiczną sztuczkę: Pomaganie chronić perowskitowe ogniwa słoneczne od uszkodzeń.
W ciągu ostatniej dekady perowskitowe ogniwa słoneczne udowodniły swoją wartość jako wyjątkowo obiecujący materiał na ogniwa słoneczne. Jedną z największych zalet perowskitu jest to, że można z niego uzyskać płynną powłokę, którą można następnie natryskiwać na powierzchnię materiał podłoża do tworzenia ogniw słonecznych w dużych ilościach i przy znacznie niższych kosztach niż w przypadku tradycyjnych krzemowych ogniw słonecznych komórki. Wadą tych perowskitowych ogniw słonecznych jest to, że nie są one szczególnie trwałe, co stanowi problem jeśli chodzi o ogniwa słoneczne używane w środowiskach zewnętrznych, które są często narażone na działanie czynników atmosferycznych elementy.
Polecane filmy
I tu z pomocą przychodzi grafen. Spośród wielu swoich właściwości grafen jest wyjątkowo silny. Poprzednie demonstracje pokazały, do czego jest zdolna dwuwarstwowa epitaksjalna warstwa grafenu wytrzymać perforację diamentową końcówką, co czyni go wyjątkowo dobrym materiałem na lekką, ultracienką zbroję. W przypadku najnowszej demonstracji ogniw słonecznych inżynierowie z Narodowego Instytutu Nauki i Technologii w Ulsan (UNIST) w Korei Południowej pokazali, w jaki sposób użyteczna kombinacja wytrzymałości grafenu: przezroczystość i przewodność elektryczna sprawiają, że jest to doskonały dodatek do perowskitowych ogniw słonecznych, chroniąc je, przepuszczając fotony światła i elektronów, ale blokując jony metali.
Powiązany
- Bakterie mogą pomóc w masowej produkcji cudownego grafenu na dużą skalę
Chociaż występuje niewielkie zmniejszenie wydajności konwersji energii – 16,4% ze zbroją grafenową w porównaniu z 17,5% bez niej – jest to marginalne w porównaniu z zaletami, jakie przynosi powłoka. Ogniwo słoneczne wzmocnione grafenem było w stanie zachować swoją wydajność nawet po 1000 godzinach pracy.
W streszczeniu opisującym pracę naukowcy zauważają, że: „W perowskitowych ogniwach słonecznych (PSC) indukowanych metalem degradacja z warstwą perowskitu prowadzi do różnych szkodliwych skutków, pogarszając wydajność urządzenia i stabilność. Tutaj przedstawiamy nowatorską elastyczną hybrydę [przezroczyste elektrody przewodzące] składającą się z folii poliimidowej z osadzoną siatką Cu i grafenowa warstwa wierzchnia o nazwie GCEP, która wykazuje doskonałą stabilność mechaniczną i chemiczną, a także pożądaną optoelektryczność nieruchomości."
Artykuł opisujący badania był niedawno opublikowane w czasopiśmie Nano Letters.
Zalecenia redaktorów
- Wysokie temperatury i kowadło diamentowe mogą doprowadzić do przełomu w ogniwach słonecznych
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
