Als beliebteste Branche für erneuerbare Energien, ist der Wettbewerb Solarenergie sehr hart, derzeit die höchste Marktanteil von Polysilizium und monokristallinem Silizium-Solarzellen und anderen Siliziumzellen, aber die Wellen geschoben, bevor die Wellen, Schwellen Perowskit Batterie beäugte starrend Marktanteil ersten Thron. Brown University und der University of Nebraska-Lincoln (UNL) Team von Perowskit wird auch die Leistung der Batterie zu verbessern verpflichtet, ersetzen die toxischen Substanzen mehr ── ‚führen‘ Material gefunden.
Eine Batterie mit Perovskit kostengünstig, leicht im Jahr 2009 Vorteile von dem photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad von 3,81% zu verarbeiten, mit Silizium zu 22% der Zellen nach oben im Vergleich zu neueren Studien auf 26% angehoben, aber die Perowskit-Zelle Blei ist toxischen Substanzen kann Schäden an der Umwelt verursachen und biologischen, chemischen Materialien Wissenschaftler müssen daher Wege finden, wie Blei oder Entgiftung zu ersetzen.
Brown University Professor Motor NitinPadture sagte ‚derzeit eine der Forschung Perowskit Blei konzentriert sich eine alternative, nicht-toxisch und stabiles Material zu finden, die wir verwenden, Computersimulation, dass Cäsium, Titan und eine Halogenkomponente (Brom oder Iod ) Perowskit-Batterie ist ein guter Kandidat Material, und wir sind zur Zeit sein Eigentum zu testen. "
Anstatt die Perowskit-Zellen direkt durch Siliziumzellen zu ersetzen, versuchte das Team, beide zu kombinieren, um "Tandemsolarzellen" zu erzeugen, in denen der Perowskit-Dünnfilm über der Siliziumschicht lag. Ist ein durchscheinendes Material, das etwas Licht unter die Siliziumschicht eindringen lässt, und die beiden zusammenarbeiten, um mehr Licht in Elektrizität umzuwandeln.
Perowskit kristallinen Zellen und haben jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile von Design-Team wünschen können unterschiedliche Materialien auf mehrschichtige die Energielücke des photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad zu verbessern, Padture dargestellt wird, ist dies nicht beabsichtigt, bestehende Silizium-Technologie zu ersetzen, Aber das Team arbeitet hart daran, seine Leistung zu verbessern, und wenn es eine stabile, bleifreie Tandemzelle herstellen kann, werden wir in Zukunft die Gewinner sein, und das neue Material sieht gut aus.
Die Forscher schufen einen 1,8-Volt-Titan-Perowskit-Dünnfilm mit breiter Bandlücke, der höher energetische Photonen absorbiert, während andere Photonen von der darunter liegenden Siliziumschicht absorbiert werden, obwohl der aktuelle photovoltaische Wirkungsgrad nur 3,3% unter dem Silizium liegt Batterien oder andere Perowskit-Zellen, aber Forscher sagen, dass es bei diesem ersten Versuch viel Raum für Verbesserungen gibt.
Michael McGehee, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften an der Stanford University in den Vereinigten Staaten, schlug Anfang 2018 ebenfalls ein ähnliches Batteriedesign vor: Tandem-Zellen sind laut seiner Forschung 10% effizienter als typische Siliziumzellen, die Perowskit sein können Material auf dem Markt in einer Richtung.
Es ist auch nicht das erste Mal, dass Forscher nach Alternativen gesucht haben, aber das Team sagte, das Titan sei viel rostfester und biete mehr Spannung als jedes andere Material. In anderen bleifreien Materialexperimenten Die Leerlaufspannung beträgt typischerweise nur 0,6 Volt, während Zinnmetall das Rostproblem erfährt.
Die Leerlaufspannung ist die Spannung zwischen dem positiven und dem negativen Pol der Batterie im Leerlauf, wobei Padture sagt, dass diese Spannung normalerweise verwendet wird, um das Potenzial von Solarzellenmaterialien zu evaluieren.Vom Anfang an gibt es eine so hohe Spannung, dass die Zukunft vielversprechend sein sollte .
