浇水太阳能电池使它们生长在电源 !

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钙钛矿型太阳能电池是光伏景观的明日之星。因为他们的发明,少于十年前,他们的工作效率翻了一番两次和它现已超过 22%— — 在可再生能源领域的结果令人惊讶。从描绘他们的捕光色素层以名称 ‘钙钛矿型’,这些太阳能电池是更轻、 更便宜,和比传统结晶硅基于细胞更灵活。
钙钛矿型太阳能电池通常接触到空气后制作的几个小时。此过程提高他们的效率,即使这一现象背后的原因尚不清楚。现在从能源材料和表面科学单元 (EMS) 在冲绳科技研究所技术研究生大学 (信息) 由原定琦教授领导的研究人员发现了这种做法的科学解释。他们的成果发表在先进材料界面。
“,有趣的是︰ 为什么我们需要空气来提高钙钛矿型太阳能电池的效率?”恰哈沃什,第一作者的研究和信息的博士生,评论。”空气的哪个组件链接到这种现象?”从这些问题出发,研究人员会把注意力都集中在顶层的太阳能电池。
这种选择是合乎逻辑的因为即使钙钛矿型太阳能电池包含几层 — — 所有的一切都可能扮演一个角色,在电池的效率 — — 最上面的层是直接与空气接触中的一个。因此,这是最有可能受到外部环境的层。图层称为 ‘空穴传输层’,和它有掺杂剂,是一种物质,提高材料的电导率。哈沃什说:”它已知的空穴传输层掺杂钙钛矿型太阳能电池性能的关键作用”。”但尚不清楚。
科学家们作空穴传输层控制的暴露环境气体,侧重于氧、 氮和水分 — — 处于气体状态的水。然后,他们检查电气性能的空穴传输层,使用各种方法,来看看如果变化,以及如何传输层的内部。”我们发现,氧气和氮气做不起任何作用的掺杂剂的重新分配,”哈沃什解释。”但水分,太阳能电池的效率增加。这是发现︰ 水分是跨的物质,并因此太阳能电池电性能的提高会导致重新分配的掺杂剂的空气组成部分。”
科学家们解释这一现象与传输层,有通行的气体环境和底部之间的很多针孔的结构材料。在传输层掺杂剂是一种盐 — — 锂 TFSI。掺杂剂作为一种盐,具有吸湿的性质︰ 它吸收水分。当太阳能电池暴露到水分时,吸收由传输层水导致掺杂重新分配。然而,长时间暴露于潮湿的有太阳能电池的不利影响。
在实验中,研究者们也能够记录在太阳能电池的性能氧的作用。”氧增强,以及传输层的电导率,但这种效果并没有持续多久,”哈沃什评论。”但与适量的暴露于潮湿的电动的礼仪不可逆转地增强”。
暴露到水分设备后制作然后是最有效的方法,以提高太阳能电池的性能。然后,直觉,水是你需要有工作正常的钙钛矿型太阳能电池。这一发现是高重要性钙钛矿型太阳能电池的未来,因为它最后说明了常见的做法,其效力主要是 anecdotic,,现在可能带领的方式进一步改进在钙钛矿型太阳能电池的性能。

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