Struktur sandwich meningkatkan efisiensi panel surya generasi berikutnya

Contoh bahan prototipe sel surya generasi baru. Kredit: Shutterstock

Ilmuwan mencoba tantangan efisiensi matahari dengan model Sandwich

Desain panel surya generasi berikutnya sekarang dapat ditingkatkan berkat pemahaman mendasar yang lebih besar tentang struktur di dalam komponen utama.

Dalam dunia yang menginginkan energi terbarukan yang lebih ekonomis dan efisien, para peneliti Australia telah melayani dengan senang hati.

Pekerjaan yang dipimpin oleh Pusat Keunggulan ARC di Exciton Science telah menunjukkan bahwa film tipis dua dimensi (2D) yang digunakan di beberapa sel surya perovskit terlihat sangat mirip dengan sandwich. Perovskit adalah bahan yang menarik di garis depan penelitian dan desain energi surya.

Sebelumnya, para ilmuwan mengira bahwa film perovskit 2D ini memiliki struktur “gradien”, di mana ditemukan komponen tertentu jauh di dalam material, dengan elemen pelengkap lainnya yang terletak hanya lebih dekat ke permukaan, seperti lapisan ‘sebuah kerupuk’.

Namun, dalam artikel yang diterbitkan di Jurnal Kimia Material C, anggota Exciton Science yang berbasis di University of Melbourne, bersama dengan kolaborator dari badan sains nasional Australia CSIRO dan Universitas Shandong, telah memberikan bukti struktur seperti sandwich, di mana dua lapisan dengan jenis yang sama (roti) mengelilingi pusat , lapisan kontras (isian).

Struktur Sandwich Perovskita 2D

Representasi grafis dari struktur yang diusulkan dari “sandwich” perovskit 2D. Kredit: Ilmu Exciton

Desain ini mendorong eksitasi (partikel kuasi yang penting untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik) untuk berpindah dari lapisan tengah ke kedua permukaan film, sementara pembawa bebas membawa muatan untuk dikumpulkan dengan elektroda, yang berkontribusi untuk menghasilkan energi matahari yang lebih efisien saat dimasukkan ke dalam perangkat.

“Masalah sebenarnya adalah memahami struktur sel surya perovskit 2D ini,” kata profesor terkait, Ken Ghiggino.

“Ada banyak kontroversi dalam literatur. Kemajuan yang telah kami buat adalah untuk mengetahui apa struktur sebenarnya dari film-film ini dan bagaimana mereka bekerja di dalam sel surya ”.

Perangkat perovskit 2D sangat diminati karena stabilitas dan daya tahannya yang superior terhadap sel perovskit ‘3D’. Perangkat prototipe 2D, yang dikembangkan oleh para peneliti menggunakan infrastruktur dan pengalaman di CSIRO, telah menunjukkan efisiensi 13%.

Dengan pemahaman mendasar yang lebih besar tentang struktur, para peneliti sekarang akan mencoba meningkatkan efisiensi perangkat dengan mengubah ketebalan lapisan di dalam ‘sandwich’ perovskit.

Selain sel surya, film perovskit 2D yang disempurnakan memiliki aplikasi penting dalam dioda pemancar cahaya (LED) dan detektor foto, seperti pencitraan video, komunikasi optik, pencitraan biomedis, keamanan, penglihatan malam, gas, dan deteksi gerakan.

Penulis utama, Dr. Fei Zheng berkata: “Ini adalah pertama kalinya struktur sandwich telah diusulkan terhadap model distribusi gradien konvensional. Kami yakin penemuan ini akan membantu merancang dan mengoptimalkan perangkat untuk sel 2D dan kinerja LED yang superior. ”

Referensi: “Model struktural seperti sandwich terungkap untuk film perovskit yang hampir 2D” oleh Fei Zheng, Christopher R. Hall, Dechan Angmo, Chuantian Zuo, Sergey Rubanov, Zhenchuan Wen, Siobhan J. Bradley, Xiao-Tao Hao, Mei Gao , Trevor A. Smith dan Kenneth P. Ghiggino, 25 Maret 2021, Jurnal Kimia Material C.
DOI: 10.1039 / D1TC00606A

Pendanaan: Australian Research Council

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.