Grafen, undermaterialet som består av ett enda lager av grafenatomer arrangerade i ett bikakeliknande, sexkantigt mönster, är kapabel till allt från hälsospårning till att filtrera bort färgen på whiskyn. Nu har forskare upptäckt det senaste tekniska magiska tricket i sin arsenal: Att hjälpa till skydda perovskite solceller från skada.
Under det senaste decenniet har perovskitsolceller visat sitt värde som ett exceptionellt lovande solcellsmaterial. En av perovskites stora fördelar är att den kan göras till en flytande beläggning som sedan kan sprayas på en substratmaterial för att skapa solceller med hög volym och betydligt lägre kostnader än traditionell kiselsol celler. Nackdelen med dessa perovskite solceller är att de inte är särskilt hållbara, vilket utgör ett problem när det gäller solceller som används i utomhusmiljöer, som ofta utsätts för element.
Rekommenderade videor
Det är där grafen kommer in. Bland dess många förmågor är grafen exceptionellt stark. Tidigare demonstrationer har visat hur en tvålagers epitaxiell grafenfilm kan
tål perforering av en diamantspets, vilket gör det till ett exceptionellt bra material för lätt, ultratunn rustning. När det gäller denna senaste solcellsdemo visade ingenjörer från Sydkoreas Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) hur grafens användbara kombination av styrka, transparens och elektrisk ledningsförmåga gör det till ett utmärkt komplement till perovskitsolceller genom att skydda dem samtidigt som de släpper igenom fotoner av ljus och elektroner, men blockerar metalljoner.Relaterad
- Bakterier kan hjälpa till att massproducera underverksmaterial grafen i stor skala
Även om det finns en liten minskning av effektomvandlingseffektiviteten – 16,4 % med grafenbepansringen mot 17,5 % utan – är detta marginellt bredvid fördelarna som beläggningen ger. Den grafenförstärkta solcellen kunde behålla sin effektivitet även efter 1 000 timmars drift.
I en sammanfattning som beskriver arbetet noterar forskarna att: "I perovskite solceller (PSC), metall-inducerade nedbrytning med perovskitskiktet leder till olika skadliga effekter, vilket försämrar enhetens prestanda och stabilitet. Här introducerar vi en ny flexibel hybrid [transparenta ledande elektroder] bestående av en Cu-nätinbäddad polyimidfilm och en grafentäckskikt, kallat GCEP, som uppvisar utmärkt mekanisk och kemisk stabilitet samt önskvärd optoelektrisk egenskaper."
Ett papper som beskrev forskningen var nyligen publicerad i tidskriften Nano Letters.
Redaktörens rekommendationer
- Höga temperaturer och ett diamantstäd kan leda till ett solcellsgenombrott
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
