Le linn éabhlóid leanúnach na teicneolaíochta fótavoltacha, tá cealla gréine chalcogenide, mar ionadaí ar an tríú glúin de theicneolaíocht fhótavoltacha, anois ina bhfócas airde i réimse na taighde eolaíochta agus an tionscail mar gheall ar a buntáistí uathúla agus a n-acmhainneacht mhór. Le déanaí, rinne an grúpa taighde faoi stiúir an Ollaimh Yuan Mingjian i Scoil na Ceimice in Ollscoil Nankai dul chun cinn mór i dtaighde na gcealla gréine chalcogenide, rud a chuir beocht nua i bhforbairt an réimse seo.
Buntáistí uathúla cealla gréine chalcogenide
Is rang ábhar é calcaiginíd a bhfuil struchtúr criostail uathúil aige, a bhfuil raon leathan feidhmeanna aige i gcealla gréine nua agus i bhfeistí leathsheoltóra eile. Is iad na buntáistí suntasacha seo a leanas den chuid is mó is cúis leis an oiread sin airde a tharraingt ar chealla gréine calcaiginíde:
1. Solúbthacht agus comhoiriúnacht:Tá solúbthacht mhaith ag ábhar calcocite, agus is féidir cadhnraí solúbtha a dhéanamh as, rud a thugann an fhéidearthacht a chur i bhfeidhm i gcásanna áirithe, amhail gléasanna inchaite, táirgí leictreonacha solúbtha agus réimsí eile, rud a leathnaíonn raon feidhme na teicneolaíochta fótavoltacha go mór.
2. Acmhainneacht ullmhúcháin limistéir mhóir:I gcomparáid leis na cealla gréine traidisiúnta atá bunaithe ar sileacan, tá buntáistí soiléire ag cealla gréine chalcogenide in ullmhú limistéar mór, trí phróiseáil tuaslagáin agus modhanna ullmhúcháin eile ar chostas íseal, chun táirgeadh ceallraí limistéar mór a bhaint amach, rud atá tábhachtach chun costas an tionscail fhótavoltach a laghdú, agus chun cur i bhfeidhm ar scála mór na teicneolaíochta fótavoltach a chur chun cinn.
3. Éifeachtúlacht chomhshó teoiriciúil ard:Go teoiriciúil, tá éifeachtúlacht chomhshó fótavoltach ard ag cealla gréine chalcogenide, agus tá a n-éifeachtúlacht theoranta teoiriciúil inchomparáide le héifeachtúlacht cealla gréine traidisiúnta bunaithe ar sileacan. Le doimhniú leanúnach an taighde, tá feabhas ag teacht ar éifeachtúlacht chomhshó iarbhír cealla gréine chalcogenide freisin, rud a léiríonn acmhainneacht mhór forbartha.
Dúshlán na gcealla gréine chalcogenide
In ainneoin na buntáistí iomadúla a bhaineann le cealla gréine chalcogenide, ach sula gcuirtear i bhfeidhm go tráchtála ar scála mór iad, tá roinnt saincheisteanna tábhachtacha fós le réiteach, agus tá an fhadhb chobhsaíochta go háirithe suntasach:
1. Cobhsaíocht ardteochta bocht:Mar an ciseal ionsúiteach solais den cheallraí, bíonn tionchar suntasach ag fachtóirí comhshaoil seachtracha ar chobhsaíocht an ábhair chalcogenide. Agus cealla gréine chalcogenide ardfheidhmíochta á n-ullmhú, is minic a bhíonn gá le brath ar bhreiseáin salainn aimín orgánacha so-ghalaithe chun an chéim fhisiceach a chobhsú agus criostalú a rialáil. Mar sin féin, is furasta an breiseán seo a dhíghrádú ag teochtaí arda, rud a chuireann míchothromaíocht i gcomhdhéanamh ceimiceach an scannáin chalcíte, rud a laghdaíonn cobhsaíocht na ceallraí in oibriú ardteochta go suntasach, rud atá anois ar cheann de na príomh-bhacainní a chuireann teorainn lena cur i bhfeidhm tráchtála ar scála mór.
2. Cobhsaíocht fhadtéarmach neamhleor:Chomh maith le cobhsaíocht ardteochta, bíonn cealla gréine chalcogenide os comhair próiseas úsáide fadtéarmach, ach bíonn siad ag dul in aois ábhair, ag maolú solais agus ag fachtóirí eile a mbíonn meath ar fheidhmíocht mar thoradh orthu, rud a théann i bhfeidhm go pointe áirithe ar indéantacht agus iontaofacht a bhfeidhmeanna tráchtála.
Na dul chun cinn taighde agus na héachtaí is déanaí
Agus é ag díriú ar fhadhb na droch-chobhsaíochta oibríochtúla i gcealla gréine chalcogenide faoi dhálaí oibriúcháin ardteochta, threoraigh an tOllamh Yuan Mingjian ó Scoil na Ceimice, Ollscoil Nankai, an grúpa taighde chun taighde comhoibríoch idirnáisiúnta ardleibhéil a dhéanamh, agus bhain siad torthaí suntasacha amach:
1. Forbairt straitéise ullmhúcháin nua:D’éirigh leis an bhfoireann taighde, i gcomhar le réamh-mheastacháin theoiriciúla, straitéis ullmhúcháin a fhorbairt go rathúil le haghaidh cóimhiotail chalcogenide le cobhsaíocht theirmeach níos airde. Réitíonn an straitéis seo go hiomlán fadhb na neamh-aonchineálachta i gcomhpháirt mheataimídeach céisiam na scannán chalcogenide, agus feabhsaíonn sí cobhsaíocht ábhar chalcogenide go bunúsach.
2. Teaglaim d'éifeachtúlacht ard agus cobhsaíocht ard:Tá éifeachtúlacht chomhshó fuinnimh agus cobhsaíocht ardteochta den scoth léirithe ag gléasanna cealla gréine chalcogenide arna n-ullmhú leis an straitéis seo. Ní hamháin go leagann an éacht seo bunús teicniúil láidir chun cobhsaíocht cealla gréine chalcogenide a fheabhsú, ach osclaíonn sé ionchas leathan freisin chun teicneolaíocht fhótavoltach a chur i bhfeidhm agus a thráchtálú tuilleadh.
3. Foilsiú agus suntasacht na dtorthaí:Tráthnóna an 30 Meán Fómhair, d’fhoilsigh Nature torthaí an taighde faoin teideal “Comhpháirt aimidín céisiam de chealla gréine chalcogenide le cobhsaíocht theirmeach ard”. Tá tábhacht fhairsing ag baint leis an taighde seo chun claochlú glas struchtúr fuinnimh an domhain a chur chun cinn agus is dul chun cinn mór é i nglúin nua na teicneolaíochta fótavoltacha.
Ionchais forbartha amach anseo
Leis an toradh taighde seo a bhaint amach, tá ionchas forbartha na cealla gréine cailcíte níos gile anois. Faoi láthair, tá an fhoireann taighde ag cur chun cinn go gníomhach taighde agus forbairt modúl cealla gréine cailciginíde ardfheidhmíochta i gcomhréir le riachtanais na tionsclaíochta trí chomhoibriú idir scoileanna agus fiontair, d’fhonn cur i bhfeidhm praiticiúil thorthaí an taighde a chur chun cinn a luaithe is féidir agus an tionscalú a chur i gcrích.
1. Tionsclaíocht luathaithe:Cuirfidh an dul chun cinn seo dlús mór le tionsclaíocht cealla gréine chalcogenide, a bhfuiltear ag súil go mbainfear táirgeadh agus cur i bhfeidhm tráchtála ar scála mór amach sna blianta beaga amach romhainn, agus go soláthróidh sé réitigh fuinnimh ghlan níos éifeachtaí agus ar chostas íseal don mhargadh fuinnimh domhanda.
2. Leathnú feidhmchláir:Le feabhas leanúnach ar fheidhmíocht na gcealla gréine agus laghdú breise ar chostas na gcealla gréine chalcogenide, leathnófar a réimsí úsáide tuilleadh. Chomh maith leis na gléasraí cumhachta fótavoltacha traidisiúnta, tá ról tábhachtach ag giniúint cumhachta dáilte agus réimsí eile, ach freisin i gcomhtháthú foirgneamh, fuinneamh soghluaiste, Idirlíon na Rudaí agus réimsí eile atá ag teacht chun cinn.
3. Athrú struchtúr fuinnimh a chur chun cinn:Mar theicneolaíocht fuinnimh in-athnuaite ghlan, cabhróidh cur i bhfeidhm leathan cealla gréine cailcíte le claochlú glas struchtúr fuinnimh an domhain a chur chun cinn, an spleáchas ar fhuinneamh iontaise traidisiúnta a laghdú, astaíochtaí carbóin a laghdú, agus rannchuidiú dearfach a dhéanamh leis an troid i gcoinne an athraithe aeráide domhanda.
Mar fhocal scoir, mar ionadaí ar an nglúin nua teicneolaíochta fótavoltach, cé go bhfuil roinnt dúshlán roimhe, tá ionchais forbartha an-leathan aige le hiarrachtaí leanúnacha taighdeoirí agus nuálaíocht teicneolaíochta. Creidtear go mbeidh cealla gréine chalcogenide ag lonrú i réimse an fhuinnimh go luath amach anseo, agus go soláthróidh siad tacaíocht chumhachta láidir d'fhorbairt inbhuanaithe na sochaí daonna.
