เลเยอร์กราฟีนสามารถช่วยปกป้องแผงโซลาร์เซลล์ยุคถัดไปได้

กราฟีนวัสดุมหัศจรรย์ที่ประกอบด้วยอะตอมของกราฟีนชั้นเดียวที่จัดเรียงอยู่ในรูปแบบหกเหลี่ยมคล้ายรวงผึ้งคือ มีความสามารถทุกอย่าง ตั้งแต่การติดตามสุขภาพไปจนถึงการกรองสีออกจากวิสกี้ ขณะนี้นักวิจัยได้ค้นพบเคล็ดลับมายากลทางเทคโนโลยีล่าสุดในคลังแสง: การช่วยเหลือ ปกป้องเซลล์แสงอาทิตย์เพอร์รอฟสไกต์ จากความเสียหาย

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ได้พิสูจน์ความคุ้มค่าในฐานะวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีอนาคตสดใสเป็นพิเศษ ข้อดีอย่างหนึ่งที่สำคัญของเพอรอฟสไกต์คือสามารถนำมาทำเป็นสารเคลือบของเหลวแล้วจึงพ่นลงบน วัสดุพื้นผิวเพื่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ในปริมาณมากและมีต้นทุนที่ต่ำกว่าซิลิคอนโซลาร์แบบเดิมอย่างมาก เซลล์. ข้อเสียของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์คือไม่ทนทานเป็นพิเศษ ซึ่งก่อให้เกิดปัญหา เมื่อพูดถึงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งซึ่งมักสัมผัสกับ องค์ประกอบ

นั่นคือสิ่งที่กราฟีนเข้ามา ในบรรดาความสามารถมากมาย กราฟีนมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ การสาธิตก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าฟิล์มกราฟีน epitaxis สองชั้นสามารถทำได้อย่างไร ทนต่อการเจาะด้วยปลายเพชรทำให้เป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับชุดเกราะน้ำหนักเบาและบางเฉียบ ในกรณีของการสาธิตเซลล์แสงอาทิตย์ครั้งล่าสุดนี้ วิศวกรจากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติอุลซาน (UNIST) ของเกาหลีใต้ ได้แสดงให้เห็นว่าการผสมผสานความแข็งแกร่งของกราฟีนมีประโยชน์อย่างไร ความโปร่งใสและการนำไฟฟ้าทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้เป็นส่วนเสริมที่ดีเยี่ยมสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ โดยการปกป้องเซลล์เหล่านี้ในขณะที่ปล่อยโฟตอนของแสงและอิเล็กตรอนผ่าน แต่ปิดกั้นไอออนของโลหะ

แม้ว่าประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจะลดลงเล็กน้อย — 16.4% เมื่อใช้เกราะกราฟีน เทียบกับ 17.5% ที่ไม่มีเกราะ — ซึ่งถือว่าน้อยเมื่อเทียบกับข้อดีที่การเคลือบนำมา เซลล์แสงอาทิตย์ที่เติมกราฟีนสามารถรักษาประสิทธิภาพไว้ได้แม้จะใช้งานไปแล้ว 1,000 ชั่วโมงก็ตาม

ในบทคัดย่อที่อธิบายงานนี้ นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า: "ในเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอร์รอฟสไกต์ (PSCs) ที่เกิดจากโลหะ การย่อยสลายด้วยชั้นเปอร์รอฟสไกต์ทำให้เกิดผลเสียต่างๆ ทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลงและ ความมั่นคง ที่นี่ เราขอแนะนำไฮบริดที่มีความยืดหยุ่นแบบใหม่ [อิเล็กโทรดนำไฟฟ้าแบบโปร่งใส] ซึ่งประกอบด้วยฟิล์มโพลีอิไมด์ที่ฝังกริด Cu และ เลเยอร์ capping กราฟีนชื่อ GCEP ซึ่งมีความเสถียรทางกลและเคมีที่ดีเยี่ยมตลอดจนออปโตอิเล็กทริกที่ต้องการ คุณสมบัติ."

มีบทความบรรยายการวิจัยดังนี้ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Nano Letters.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• อุณหภูมิสูงและทั่งเพชรอาจนำไปสู่การค้นพบเซลล์แสงอาทิตย์

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร