In die loop van die voortdurende evolusie van fotovoltaïese tegnologie het chalcogenied-sonselle, as verteenwoordiger van die derde generasie fotovoltaïese tegnologie, die fokus van aandag geword in die veld van wetenskaplike navorsing en nywerheid vanweë hul unieke voordele en groot potensiaal. Onlangs het die navorsingsgroep onder leiding van prof. Yuan Mingjian in die Skool vir Chemie van Nankai Universiteit 'n groot deurbraak gemaak in die navorsing van chalcogenied-sonselle, wat nuwe vitaliteit in die ontwikkeling van hierdie veld ingespuit het.
Unieke voordele van chalcogenide-sonselle
Kalkogenied is 'n klas materiale met 'n unieke kristalstruktuur, wat 'n wye reeks toepassings in nuwe sonselle en ander halfgeleiertoestelle het. Die rede waarom kalkogenied-sonselle soveel aandag getrek het, is hoofsaaklik te danke aan die volgende beduidende voordele:
1. Buigsaamheid en versoenbaarheid:Chalcosietmateriaal het goeie buigsaamheid en kan in buigsame batterye voorberei word, wat die moontlikheid bied vir toepassing in sommige spesiale toepassingscenario's, soos draagbare toestelle, buigsame elektroniese produkte en ander velde, wat die toepassingsgebied van fotovoltaïese tegnologie aansienlik uitbrei.
2. Potensiële voorbereiding van groot area:In vergelyking met die tradisionele silikon-gebaseerde sonselle, het chalcogenide-sonselle duidelike voordele in grootskaalse voorbereiding, deur oplossingsverwerking en ander laekoste-voorbereidingsmetodes, om grootskaalse batteryproduksie te bereik, wat belangrik is om die koste van die fotovoltaïese industrie te verminder, en om die grootskaalse toepassing van fotovoltaïese tegnologie te bevorder.
3. Hoë teoretiese omskakelingsdoeltreffendheid:Teoreties gesproke het chalcogenide-sonselle hoë fotovoltaïese omskakelingsdoeltreffendheid, en hul teoretiese limietdoeltreffendheid is vergelykbaar met dié van tradisionele silikon-gebaseerde sonselle. Met die voortdurende verdieping van die navorsing verbeter die werklike omskakelingsdoeltreffendheid van chalcogenide-sonselle ook, wat groot potensiaal vir ontwikkeling toon.
Die uitdaging van chalcogenide-sonselle
Ten spyte van die vele voordele van chalcogenide-sonselle, maar voor die grootskaalse kommersiële toepassing daarvan, staar dit steeds 'n aantal sleutelkwessies in die gesig wat opgelos moet word, waarin die stabiliteitsprobleem veral prominent is:
1. Swak hoëtemperatuurstabiliteit:As die lig-absorberende laag van die battery, word die stabiliteit van die chalcogeniedmateriaal aansienlik beïnvloed deur eksterne omgewingsfaktore. In die voorbereiding van hoëprestasie-chalcogenied-sonselle is dit dikwels nodig om op vlugtige organiese amiensout-bymiddels staat te maak om die fisiese fase te stabiliseer en kristallisasie te reguleer. Hierdie bymiddel ontbind egter baie maklik by hoë temperature, wat 'n wanbalans in die chemiese samestelling van die kalsietfilm veroorsaak, wat die stabiliteit van die battery in hoëtemperatuurwerking aansienlik verminder, wat een van die hoofbottelnekke geword het wat die grootskaalse kommersiële toepassing daarvan beperk.
2. Onvoldoende langtermynstabiliteit:Benewens hoë-temperatuur stabiliteit, word chalcogenide-sonselle in die langtermyn gebruik van die proses ook gekonfronteer met materiaalveroudering, ligdemping en ander faktore wat lei tot prestasie-agteruitgang, wat ook die uitvoerbaarheid en betroubaarheid van sy kommersiële toepassings tot 'n sekere mate beïnvloed.
Nuutste navorsingsdeurbrake en prestasies
Met die oog op die probleem van swak bedryfsstabiliteit van chalcogenide-sonselle onder hoëtemperatuur-bedryfstoestande, het prof. Yuan Mingjian van die Skool vir Chemie, Nankai Universiteit, die navorsingsgroep gelei om hoëvlak-internasionale samewerkende navorsing uit te voer en merkwaardige resultate behaal:
1. Ontwikkeling van 'n nuwe voorbereidingstrategie:Die navorsingspan het met teoretiese voorspellings gekombineer en suksesvol 'n voorbereidingsstrategie vir legering-chalcogenied met hoër termiese stabiliteit ontwikkel. Hierdie strategie los die probleem van inhomogeniteit van die sesiummetamiedkomponent van chalcogeniedfilms volledig op, en verbeter die stabiliteit van chalcogeniedmateriale fundamenteel.
2. Kombinasie van hoë doeltreffendheid en hoë stabiliteit:Kalkogenied-sonseltoestelle wat deur hierdie strategie voorberei is, het wêreldklas-energie-omskakelingsdoeltreffendheid en hoëtemperatuurstabiliteit getoon. Hierdie prestasie lê nie net 'n stewige tegniese fondament vir die stabiliteitsverbetering van kalkogenied-sonselle nie, maar bied ook 'n breë vooruitsig vir die verdere praktiese toepassing en kommersialisering van fotovoltaïese tegnologie.
3. Publikasie en betekenis van die resultate:Op die aand van 30 September het Nature die navorsingsresultate gepubliseer onder die titel "Cesium amidien komponent van chalcogenide sonselle met hoë termiese stabiliteit". Hierdie navorsing is van verreikende betekenis vir die bevordering van die groen transformasie van die globale energiestruktuur en dui op 'n belangrike deurbraak in die nuwe generasie fotovoltaïese tegnologie.
Toekomstige ontwikkelingsvooruitsigte
Met die bereiking van hierdie navorsingsresultaat het die vooruitsig vir die ontwikkeling van die kalsiet-sonsel helderder geword. Tans bevorder die navorsingspan aktief die navorsing en ontwikkeling van hoëprestasie-chalcogenied-sonselmodules in lyn met die behoeftes van industrialisering deur die samewerking tussen skole en ondernemings, in 'n poging om die praktiese toepassing van die navorsingsresultate so gou as moontlik en die industrialisering van die landing te bevorder.
1. Versnelde industrialisering:Hierdie deurbraak sal die industrialisering van chalcogenide-sonselle aansienlik versnel, wat na verwagting grootskaalse kommersiële produksie en toepassing in die volgende paar jaar sal bereik, en meer doeltreffende, laekoste-skoon energie-oplossings vir die globale energiemark bied.
2. Toepassingsuitbreiding:Met die voortdurende verbetering van die werkverrigting van sonselle en die verdere vermindering van die koste van chalcogenide-sonselle, sal die toepassingsgebiede daarvan verder uitgebrei word. Benewens tradisionele fotovoltaïese kragsentrales, speel verspreide kragopwekking en ander velde, maar ook in die integrasie van geboue, mobiele energie, Internet van Dinge en ander opkomende gebiede 'n belangrike rol.
3. Bevorder die verandering van energiestruktuur:As 'n skoon, hernubare energietegnologie, sal die wye toepassing van kalsiet-sonselle help om die groen transformasie van die globale energiestruktuur te bevorder, die afhanklikheid van tradisionele fossielenergie te verminder, koolstofvrystellings te verminder en 'n positiewe bydrae te lewer tot die stryd teen globale klimaatsverandering.
Ten slotte, as 'n verteenwoordiger van die nuwe generasie fotovoltaïese tegnologie, hoewel dit wel 'n paar uitdagings in die gesig staar, is die ontwikkelingsvooruitsigte daarvan met die volgehoue pogings van navorsers en tegnologiese innovasie baie breed. Daar word geglo dat chalcogenide-sonselle in die nabye toekoms op die gebied van energie sal skitter en sterk kragondersteuning vir die volhoubare ontwikkeling van die menslike samelewing sal bied.
