.A solution to perovskite solar cell scalability problems
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.A solution to perovskite solar cell scalability problems
페로브스카이트 태양전지 확장성 문제에 대한 솔루션
로잔 연방 폴리테크닉 학교 크레딧: Unsplash/CC0 공개 도메인 APRIL 21, 2022
페로브스카이트는 금속 할로겐화물과 유기 화합물로 만든 하이브리드 재료입니다. 그들은 낮은 제조 비용과 결합된 빛 수확 능력으로 인해 태양 에너지 분야에서 많은 관심을 끌었으며, 이를 통해 실리콘 시장을 추월할 주요 후보가 되었습니다. 페로브스카이트는 또한 LED 조명, 레이저 및 광검출기를 포함하는 다양한 응용 분야에서 큰 잠재력을 보여줍니다.
페로브스카이트 태양전지 상용화에 걸림돌 중 하나는 규모 확대로 인해 전력 변환 효율과 운영 안정성이 떨어진다는 점이다. 이것은 전자의 흐름을 방해하는 페로브스카이트 분자 구조의 자연적 결함 때문입니다. 그 결과 저항으로 인한 전력 손실인 "저항 손실"이 발생합니다. 또한 고품질의 대면적 페로브스카이트 필름을 얻기 위해 필요한 공정은 상당히 복잡합니다.
Nature Nanotechnology 에 발표된 새로운 연구에서 EPFL(École polytechnique fédérale de Lausanne)의 Mohammad Nazeeruddin이 이끄는 과학자들은 페로브스카이트의 스케일링 문제를 극복하는 방법을 발견했습니다. 과학자들은 페로브스카이트 필름을 만드는 데 사용할 수 있는 단결정 이산화티타늄 능면체 나노입자를 생산하는 손쉬운 용매열 방법을 개발했습니다. 새로운 구조는 이산화티타늄 나노입자 의 "사다리 같은" 구조를 참조하여 더 적은 양의 "격자" 불일치를 특징으로 합니다 . 이것은 더 적은 수의 결함으로 해석되어 더 낮은 전력 손실로 더 나은 전자 흐름을 보장합니다.
새로운 나노 입자 기반의 작은 크기 의 태양 전지 를 테스트하여 과학자들은 24.05%의 전력 변환 효율과 84.7%의 필 팩터(실제로 얻을 수 있는 전력의 척도)를 달성했습니다. 셀은 또한 1400시간 동안 연속 작동 후에도 초기 성능의 약 90%를 유지합니다. 과학자들은 또한 거의 24 cm 2 의 활성 면적으로 22.72%의 효율을 인증한 대면적 전지를 제작했습니다 . 이는 "확장 시 효율성 손실이 가장 적은 가장 높은 효율성 모듈을 나타냅니다"라고 저자는 결론지었습니다.
추가 탐색 양자점은 페로브스카이트 태양 전지 효율성과 확장성을 향상시킵니다. 추가 정보: Yong Ding et al, 안정적이고 효율적인 페로브스카이트 모듈을 위한 단결정 TiO2 나노입자, Nature Nanotechnology (2022). DOI: 10.1038/s41565-022-01108-1 저널 정보: 네이처 나노테크놀로지 Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 제공
https://techxplore.com/news/2022-04-solution-perovskite-solar-cell-scalability.html
.New Materials Enable Cheaper Solar Cells That Are Easier To Make
더 쉽게 만들 수 있는 더 저렴한 태양 전지를 가능하게 하는 신소재
주제:임페리얼 칼리지 런던페로브스카이트 태양전지태양광태양 전지태양 에너지 2022년 4월 21일 Imperial COLLEGE LONDON 작성 페로센층이 있는 태양전지 페로센 층이 강조 표시된 태양 전지. 크레딧: Li et al. TECHNOLOGY APRIL 21, 2022
2022년 더 저렴하고 쉽게 만들 수 있는 새로운 태양 전지 장치는 Imperial College London 에서 만든 재료 덕분에 곧 시장에 출시될 수 있습니다. 기존의 태양전지는 효율과 안정성이 높지만 생산 비용이 매우 비싸고 단단한 패널로만 제조할 수 있는 실리콘으로 만들어졌습니다. 페로브스카이트 태양 전지는 흥미로운 대안을 제공합니다. 잉크로 인쇄할 수 있어 저렴하고 얇고 가벼우며 효율성이 높고 유연합니다. 그러나 효율성과 더 중요하게는 안정성 면에서 실리콘 태양 전지보다 뒤쳐져 있어 정상적인 환경에서 분해됩니다. 페로센이라는 새로운 금속 함유 물질이 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
홍콩 시립 대학(CityU)의 연구원들은 제국산 페로센을 페로브스카이트 태양 전지에 추가하여 효율성과 안정성을 크게 향상시켰습니다. 결과는 오늘(2022년 4월 21일) Science 저널에 게재 되었습니다. 공저자인 Imperial 화학과의 Nicholas Long 교수는 “실리콘 전지는 효율적이지만 비싸고 재생 에너지로의 전환을 가속화하기 위해 새로운 태양 에너지 장치가 시급히 필요합니다. 안정적이고 효율적인 페로브스카이트 전지는 궁극적으로 개발도상국에 전력을 공급하는 것부터 차세대 웨어러블 장치를 충전하는 것에 이르기까지 더 많은 응용 분야에서 태양 에너지를 사용할 수 있도록 합니다. “홍콩의 동료들과의 협력은 아주 우연한 일이었습니다. 제가 새로운 페로센 화합물에 대해 이야기하고 CityU의 Zonglong Zhu 박사를 만나 일부 샘플을 보내달라고 요청한 후 시작되었습니다. 몇 달 안에 CityU 팀은 결과가 흥미로웠다고 말했고 더 많은 샘플을 보내달라고 요청하여 더 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 장치를 만드는 연구 프로그램을 시작했습니다.”
-페로센의 힘 페로브스카이트는 태양 전지 장치의 '광 수확' 층을 형성합니다. 그러나 이러한 장치는 주로 전자가 덜 '이동성'이 있기 때문에 태양 에너지를 전기로 변환하는 데 덜 효율적입니다. 전자가 수확 층에서 전기 변환 층으로 덜 이동할 수 있기 때문입니다. 페로센은 탄소 고리로 둘러싸인 중심에 철이 있는 화합물입니다. 페로센의 독특한 구조는 1952년 Imperial의 노벨상 수상자인 Geoffrey Wilkinson 교수에 의해 처음 인식되었으며 페로센은 독특한 특성으로 인해 오늘날에도 여전히 전 세계적으로 연구되고 있습니다.
-구조가 제공하는 한 가지 특성은 전자가 풍부하다는 것입니다. 이 경우 전자가 페로브스카이트 층에서 다음 층으로 더 쉽게 이동하여 태양 에너지를 전기로 변환하는 효율성이 향상됩니다. CityU 팀과 상업 연구소에서 수행한 테스트에 따르면 페로센 층이 추가된 페로브스카이트 장치의 효율은 25%에 도달하여 기존 실리콘 전지의 효율성에 근접합니다. 하나의 돌을 가진 두 마리의 새 그러나 이것이 페로센 기반 물질이 해결한 유일한 문제는 아닙니다. Imperial의 팀은 다양한 화학 그룹을 페로센의 탄소 고리에 부착하는 실험을 했으며 홍콩 팀에 박사 과정 학생인 Stephanie Sheppard가 만든 몇 가지 버전을 보낸 후 공동 작업자는 페로센의 부착을 크게 향상시키는 버전을 발견했습니다.
장치의 나머지 부분에 페로브스카이트 레이어를 적용합니다. 이렇게 추가된 부착력은 장치의 안정성을 향상시켜 1,500시간 동안 최대 전력으로 연속 작동한 후에도 초기 효율의 98% 이상을 유지했습니다. 페로센 층의 추가 덕분에 얻은 효율성과 안정성은 이러한 페로브스카이트 장치를 기존 실리콘 셀에 대한 현재 국제 표준에 가깝게 만듭니다. CityU의 수석 연구원인 Zonglong Zhu 박사는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 역 페로브스카이트 태양 전지를 25%의 기록적인 높은 효율로 성공적으로 향상시키고 국제 전기 기술 위원회(International Electrotechnical Commission)에서 설정한 안정성 테스트를 통과한 최초의 팀입니다." 팀은 디자인에 대한 특허를 받았고 라이선스를 부여하여 결국 페로브스카이트 장치를 시장에 출시할 수 있기를 희망합니다. 한편, 그들은 장치의 성능과 안정성을 더욱 향상시키기 위해 다양한 페로센 디자인을 실험하고 있습니다.
참조: "고효율 역 페로브스카이트 태양 전지를 위한 유기금속 기능 인터페이스" 2022년 4월 21일, Science . DOI: 10.1126/science.abm8566
https://scitechdaily.com/new-materials-enable-cheaper-solar-cells-that-are-easier-to-make/
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메모 2204230636 나의 사고실험 oms 스토리텔링
태양전지의 개발은 실용적이기만 하며 사업성이 뛰어나 돈을 많이 벌 수 있는 제품이다. 어떤 이들은 수십년간 태양에너지를 저장하는 기술로 수십년후에 전기에너지로 변환 시킬 수 있는 아이디어를 내었다.
이제 페로브스카이트 구조기반에 페로센층 구조을 추가하여 효율 25%에 도달하였다. 페로센의 독특한 구조는 전자가 풍부하여 추가된 부착력만으로 장치의 안정성을 향상시켜 1,500시간 동안 최대 전력으로 연속 작동한 후에도 초기 효율의 98% 이상을 유지했다. 페로센 층의 추가 덕분에 얻은 효율성과 안정성은 이러한 페로브스카이트 장치를 기존 실리콘 셀에 대한 현재 국제 표준에 가깝게 만들었다는 것이다. 허허.
베이스1 기반구조에 베이스2 추가구조가 추가 연속추가되는 릴레이 방식은 구조간의 상호연결성을 의미하는 것으로 나의 일련의 샘플링 a.oms~b.qoms~b.poms~c.oss의 구조식을 연결하여 태양전지를 만들어 빅뱅 핵전지급을 발현 시킬 수 있다. 그러면 다중우주가 마구 생겨난다는 흥분된 여기우주를 설명하게 된다. 쩌어업!
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
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2000000000
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sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):
-The power of ferrocenes Perovskite forms the 'light harvesting' layer of solar cell devices. However, these devices are less efficient at converting solar energy into electricity, mainly because the electrons are less 'mobile'. This is because less electrons can move from the harvesting layer to the electrical conversion layer. Ferrocenes are compounds with an iron in the center surrounded by a carbon ring. The unique structure of ferrocene was first recognized in 1952 by Professor Geoffrey Wilkinson, Nobel Laureate at Imperial, and ferrocene is still studied worldwide today because of its unique properties.
-One property that the structure provides is the abundance of electrons. In this case, electrons move more easily from one layer of perovskite to the next, improving the efficiency of converting solar energy into electricity. According to tests conducted by the CityU team and commercial labs, the efficiency of a perovskite device with an added ferrocene layer reaches 25%, close to that of conventional silicon cells. Two birds with one stone But this is not the only problem ferrocene-based materials have solved. Imperial's team experimented with attaching various chemical groups to the carbon ring of ferrocene, and after sending the Hong Kong team to a team in Hong Kong with several versions made by doctoral student Stephanie Sheppard, collaborators discovered a version that significantly improved the attachment of ferrocene.
Material 1.
Ferrocene is an orange compound that satisfies the 18 electron rule as a metallocene of iron.
A perovskite solar cell is a type of solar cell, and is a solar cell using a material having a perovskite structure as a light absorption layer. Organic-inorganic halides with lead or tin as the central metal are mainly used.
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memo 2204230636 my thought experiment oms storytelling
The development of solar cells is only practical, and it is a product that can earn a lot of money because of its excellent business potential. Some people have come up with the idea of a technology that stores solar energy for decades, which can then be converted into electrical energy in a few decades.
Now, an efficiency of 25% has been reached by adding a ferrocene layer structure to the perovskite structure base. The unique structure of ferrocene is rich in electrons, improving the stability of the device only with the added adhesion, maintaining more than 98% of its initial efficiency even after continuous operation at full power for 1,500 hours. The efficiency and stability achieved thanks to the addition of the ferrocene layer have brought these perovskite devices closer to the current international standard for conventional silicon cells. haha.
The relay method in which the additional base 2 structure is continuously added to the base 1 infrastructure means the interconnectivity between structures. By making a battery, the Big Bang nuclear power supply can be expressed. This explains the excited universe of multiverses coming out of nowhere. Wow!
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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sample c.oss(standard)
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zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):
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