如何改善“野兽矿物质”或太阳能电池板的新界面

佩罗夫斯基的混蛋,即使不是最强大的,也肯定是俄罗斯帝国最著名的私生子。

首先,有很多Perovsky混蛋。 他们的父亲,无所不能的阿列克谢·拉祖莫夫斯基伯爵(Counteiei Razumovsky)与母亲资产阶级的玛丽亚·索博列夫斯卡娅(Maria Sobolevskaya)住在一起,长达35年之久。 他养了十个孩子,他们专门为他们获得了发明的姓氏“ Perovskys”。

其次,所有的Perovskiy混蛋都非常活跃-他们的座右铭是“不为人知,而是成为”。

也许没有这样的区域没有注意到“突然的数目”或其后代。 佩罗夫斯基一家是内政和杀人大臣,还是圣彼得堡的州长和费奥多西市州长,他们与中亚的英格兰一起玩了一场伟大的比赛,并写了《人与动物》一书,是热那亚的总领事和政治犯,是与茹科夫斯基和植树造林的朋友在哈萨克斯坦,一位姓氏的代表发明了童话故事“黑鸡”,另外四位是最伟大的俄罗斯哲学家,是格言“一旦撒谎,谁会相信你?”的格言的作者。

在佩罗夫斯基家族的杂种丛中,有一种开花的佩罗夫斯基灌木丛,“我们的土地很丰富,只有秩序”这句话,是佩罗沃莫斯科区的名称,以纪念他们曾经在莫斯科附近的庄园和最初在乌拉尔发现的钙钛矿而得名。

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未来的杀手索非亚·佩罗夫斯卡娅(右)

我们将谈论他。

与这种矿物质有关的是,近年来,不仅在我国,而且在世界几乎所有角落,人们都记得佩罗夫斯基的名字。 出于一个简单的原因-我们已经写过的钙钛矿薄膜太阳能电池如今已成为传统硅太阳能电池的主要替代产品。

到目前为止,这种替代方法具有很大的潜力,但钙钛矿的三大全球优势正在日益发展。 首先是生产的便宜,钙钛矿太阳能电池板可以在不使用真空工艺的情况下在特殊的喷墨打印机或矩阵打印机上进行打印。 第二点-与易碎易碎的硅电池不同,钙钛矿可以在PET aka lavsan(一种塑料瓶的常用材料)制成的基材上制造,其次是柔韧性,由于可以将胶片照片模块安装在建筑物的墙壁和汽车窗户的弯曲表面上,接收独立的暖气或电源。

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优劣不佳-钙钛矿仍然不稳定并迅速降解,尽管它们的效率与硅类似物相当(钙钛矿的效率记录为25.2%,硅元素的效率记录为26.7%)。 目前,世界各地许多研究团队致力于提高钙钛矿光电电池的效率,并且大多数研究致力于钙钛矿光化学成分的选择,装置操作的稳定性以及新型纳米材料的引入。

现在,新闻。 NUST“ MISiS”和意大利托尔韦尔加塔大学(意大利米兰)的科学家发现,钙钛矿光电池组成中二维碳化钛的微观剂量极大地改变了其收集电荷的能力,使总效率提高到20.14%。 研究结果发表在著名的《自然材料》杂志上。

先进太阳能实验室(LASE-先进太阳能实验室),功能纳米系统和高温材料系(FTSiVTM)NITU MISiS的国际团队以及意大利托尔韦尔加塔大学的研究人员在Aldo di Carlo教授的带领下提出了一种原始解决方案-钙钛矿的富集(掺杂)基于金属碳化物(maxenes)的二维物质。

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我们发现Maksens由于其独特的二维结构,可用于调整钙钛矿的表面特性,这使我们能够为这些第三代太阳能电池开发新的优化策略 ,” Aldo Di Carlo教授评论道。

薄膜钙钛矿光电管具有夹心结构,在夹心结构的各层之间发生收集电子的过程,结果,太阳光的能量转换为电能。 粗略地讲,电子位移过程发生的能量消耗越少,整个模块的工作效率就越高,而maxen的添加可以改善这一过程。

要提高钙钛矿基太阳能电池板的效率,必须仔细组装设备并开发用于电池的内部“界面”以改善光电子性能,并有必要在电极上进行电荷提取, ”作者之一Danila Saranin说。他是MISiS NITU颇有希望的太阳能实验室的工程师。 -为了解决这个问题,我们与意大利同事一起进行了一系列实验,将几乎0.14 mg / ml的基于碳化钛的纳米材料引入钙钛矿组件的几乎所有内部​​结构中。 结果,与原始原型相比,可以将太阳能电池的效率提高25%以上

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Maksens先后被引入钙钛矿太阳能电池的不同层中。 通过在光吸收钙钛矿层中,在二氧化钛的电子传输层中以及在它们之间的“界面”处引入maxene来测试该构型。 对结果进行分析后,科学家们发现,当所描述的所有层以及界面上都存在maxen时,效果最为明显。 通过对所得结构进行适当的建模,可以确认实验结果。

国际团队的工作是独特的,因为它是第一项科学工作,不仅描述了一系列实验和获得的结果,而且还从理化的角度解释了改性钙钛矿中发生的机理。

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“这项工作的主要结果是,检测到被Maxenes修饰的半导体的电物理性质的变化,这为将来在实际生产中使用新型纳米材料打开了广阔的前景 ,”该研究的合著者之一,MISiS联邦税务和海关总署研究人员Anna Poznyak补充说

目前,该小组正在努力稳定最终的设备并提高其有效性。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN467913/


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