Ceallan Grèine Chalcogenide – Adhartasan agus Ro-shealladh den Ghinealach Ùr de Theicneòlas Fòto-bholtaigeach

Tron leasachadh leantainneach a tha a’ dol air adhart ann an teicneòlas photovoltaic, tha ceallan grèine chalcogenide, mar riochdaire den treas ginealach de theicneòlas photovoltaic, air a bhith nam prìomh fhòcas aire ann an raon rannsachaidh saidheansail agus gnìomhachais air sgàth na buannachdan sònraichte agus an comas mòr a th’ aca. O chionn ghoirid, tha a’ bhuidheann rannsachaidh air a stiùireadh leis an t-Ollamh Yuan Mingjian ann an Sgoil Ceimigeachd Oilthigh Nankai air adhartas mòr a dhèanamh ann an rannsachadh cheallan grèine chalcogenide, a tha air spionnadh ùr a thoirt do leasachadh an raoin seo.

Buannachdan sònraichte ceallan grèine chalcogenide
'S e clas stuthan a th' ann an chalcogenide le structar criostail sònraichte, aig a bheil raon farsaing de thagraidhean ann an ceallan grèine ùra agus innealan leth-chonnsachaidh eile. Is e na buannachdan cudromach a leanas gu ìre mhòr an t-adhbhar a tha ceallan grèine chalcogenide air uiread de aire a tharraing:

1. Sùbailteachd agus co-chòrdalachd:Tha sùbailteachd mhath aig stuth chalcocite, agus faodar a dhèanamh na bataraidhean sùbailte, a bheir cothrom a chleachdadh ann an cuid de shuidheachaidhean tagraidh sònraichte, leithid innealan so-ghiùlain, toraidhean dealanach sùbailte agus raointean eile, a’ leudachadh gu mòr raon tagraidh teicneòlas photovoltaic.
2. Comas ullachaidh airson sgìre mhòr:An coimeas ris na ceallan grèine traidiseanta stèidhichte air silicon, tha buannachdan follaiseach aig ceallan grèine chalcogenide ann an ullachadh farsaingeachd mhòr, tro phròiseasadh fuasglaidh agus dòighean ullachaidh eile aig prìs ìseal, gus cinneasachadh bataraidh farsaingeachd mhòr a choileanadh, rud a tha cudromach airson cosgais gnìomhachas nam photovoltaic a lughdachadh, agus gus cleachdadh mòr-sgèile de theicneòlas photovoltaic adhartachadh.
3. Èifeachdas tionndaidh teòiridheach àrd:A thaobh teòiridh, tha èifeachdas tionndaidh photovoltaic àrd aig ceallan grèine chalcogenide, agus tha an èifeachdas crìoch teòiridheach aca co-chosmhail ri èifeachdas ceallan grèine traidiseanta stèidhichte air silicon. Le doimhneachadh leantainneach an rannsachaidh, tha èifeachdas tionndaidh fhìor cheallan grèine chalcogenide cuideachd a’ dol am feabhas, a’ sealltainn comas mòr airson leasachadh.

Dùbhlan cheallan grèine chalcogenide
A dh’aindeoin nan iomadh buannachd a tha aig ceallan grèine chalcogenide, ach mus tèid an cleachdadh gu malairteach air sgèile mhòr, tha grunn chùisean cudromach fhathast romhpa a dh’ fheumar fhuasgladh, agus tha an duilgheadas seasmhachd gu sònraichte follaiseach:

1. Droch sheasmhachd aig teòthachd àrd:Mar an sreath a tha a’ gabhail a-steach solas sa bhataraidh, tha buaidh mhòr aig factaran àrainneachdail bhon taobh a-muigh air seasmhachd an stuth chalcogenide. Ann an ullachadh cheallan grèine chalcogenide àrd-choileanaidh, gu tric bidh e riatanach a bhith an urra ri stuthan cur-ris salainn amine organach luaineach gus an ìre fiosaigeach a dhèanamh seasmhach agus criostalachadh a riaghladh. Ach, tha an stuth cur-ris seo gu math furasta a lobhadh aig teòthachd àrd, ag adhbhrachadh mì-chothromachadh ann an co-dhèanamh ceimigeach film a’ chalcite, a lughdaicheas seasmhachd a’ bhataraidh gu mòr ann an obrachadh aig teòthachd àrd, a tha air a bhith mar aon de na prìomh bhacaidhean a tha a’ cuingealachadh a chleachdadh malairteach air sgèile mhòr.
2. Seasmhachd fad-ùine neo-iomchaidh:A bharrachd air seasmhachd aig teòthachd àrd, bidh ceallan grèine chalcogenide, rè cleachdadh fad-ùine a’ phròiseis, cuideachd an aghaidh a bhith a’ fàs nas sine de stuthan, lughdachadh solais agus factaran eile a tha a’ leantainn gu crìonadh coileanaidh, a bheir buaidh gu ìre air comasachd agus earbsachd an tagraidhean malairteach.

Na leasachaidhean rannsachaidh is na coileanaidhean as ùire
A’ dèiligeadh ri duilgheadas seasmhachd obrachaidh bochd cheallan grèine chalcogenide fo chumhachan obrachaidh teòthachd àrd, stiùir an t-Ollamh Yuan Mingjian bho Sgoil na Ceimigeachd, Oilthigh Nankai, a’ bhuidheann rannsachaidh gus rannsachadh co-obrachail eadar-nàiseanta àrd-ìre a dhèanamh, agus choilean iad toraidhean iongantach:

1. Leasachadh ro-innleachd ullachaidh ùr:Chleachd an sgioba rannsachaidh ro-innse teòiridheach còmhla agus leasaich iad ro-innleachd ullachaidh gu soirbheachail airson chalcogenide aloidh le seasmhachd teirmeach nas àirde. Tha an ro-innleachd seo a’ fuasgladh gu tur duilgheadas neo-aonghnèitheachd co-phàirt cesium methamidic de fhilmichean chalcogenide, agus a’ leasachadh seasmhachd stuthan chalcogenide gu bunaiteach.
2. Measgachadh de dh’èifeachdas àrd agus seasmhachd àrd:Tha innealan cealla grèine chalcogenide a chaidh ullachadh leis an ro-innleachd seo air èifeachdas tionndaidh lùtha den chiad ìre agus seasmhachd aig teòthachd àrd a nochdadh. Chan e a-mhàin gu bheil an coileanadh seo a’ leagail bunait theicnigeach làidir airson leasachadh seasmhachd cheallan grèine chalcogenide, ach tha e cuideachd a’ fosgladh cothrom farsaing airson tuilleadh practaigeachd agus malairteachadh teicneòlas photovoltaic.
3. Foillseachadh agus cudromachd nan toraidhean:Air feasgar 30 Sultain, dh’fhoillsich Nature toraidhean an rannsachaidh fon tiotal “Cesium amidine component of chalcogenide solar cells with high thermal stability”. Tha an rannsachadh seo air leth cudromach airson cruth-atharrachadh uaine structar lùtha na cruinne a bhrosnachadh agus tha e na bhriseadh-dùil mòr ann an ginealach ùr de theicneòlas photovoltaic.

Ro-shealladh leasachaidh san àm ri teachd
Le coileanadh an toraidh rannsachaidh seo, tha cothroman leasachadh cealla grèine calcite air fàs nas soilleire. An-dràsta, tha an sgioba rannsachaidh gu gnìomhach a’ brosnachadh rannsachadh is leasachadh mhodalan cealla grèine chalcogenide àrd-choileanaidh a rèir feumalachdan gnìomhachais tro cho-obrachadh eadar sgoiltean agus iomairtean, ann an oidhirp gus cleachdadh practaigeach thoraidhean an rannsachaidh adhartachadh cho luath ‘s a ghabhas agus gnìomhachasachadh a’ tighinn air tìr.

1. Gnìomhachasachadh luathaichte:Luathaichear gu mòr an t-adhartas seo gnìomhachasachadh cheallan grèine chalcogenide, a thathar an dùil a choileanadh cinneasachadh agus cleachdadh malairteach air sgèile mhòr anns na beagan bhliadhnaichean a tha romhainn, agus fuasglaidhean lùtha glan nas èifeachdaiche agus aig cosgais ìseal a thoirt seachad airson margaidh lùtha na cruinne.
2. Leudachadh an tagraidh:Le leasachadh leantainneach air coileanadh cheallan grèine agus lùghdachadh a bharrachd ann an cosgais cheallan grèine chalcogenide, thèid na raointean tagraidh aca a leudachadh tuilleadh. A bharrachd air na planntaichean cumhachd photovoltaic traidiseanta, tha gineadh cumhachd sgaoilte agus raointean eile, ach cuideachd ann an amalachadh thogalaichean, lùth gluasadach, Eadar-lìon nan Rudan agus raointean ùra eile a’ cluich pàirt chudromach.
3. Brosnaich atharrachadh structar lùtha:Mar theicneòlas lùtha glan, ath-nuadhachail, cuidichidh cleachdadh farsaing cheallan grèine calcite le bhith a’ brosnachadh cruth-atharrachadh uaine structar lùtha na cruinne, a’ lughdachadh an eisimeileachd air lùth fosail traidiseanta, a’ lughdachadh sgaoilidhean gualain, agus a’ dèanamh tabhartas adhartach don t-sabaid an aghaidh atharrachadh clìomaid na cruinne.