Como a indústria de energia renovável mais popular, a concorrência no campo da energia solar é muito feroz. Atualmente, as células solares com maior participação de mercado são células de silício, como silício policristalino e silício monocristalino. No entanto, à medida que as ondas do rio Yangtze avançam e as células emergentes da perovskita estão olhando intensamente O número 1 da cidade. A equipe da Brown University e da Universidade de Nebraska Lincoln (UNL) também está trabalhando para melhorar o desempenho das células da perovskite e encontrar materiais que substituam os materiais tóxicos, o chumbo.
As baterias de perovskite são mais baratas e fáceis de fabricar. Sua eficiência de conversão fotoelétrica também aumentou de 3,81% em 2009 para 22% em comparação com células de silício. Pesquisas recentes aumentaram para 26%. No entanto, em baterias de perovskite A substância principal é tóxica e pode ser prejudicial ao meio ambiente e ao ambiente, de modo que os químicos estão procurando maneiras de substituir ou desintoxicar o chumbo.
NitinPadture, professora de engenharia elétrica da Brown University, disse: "Um dos focos atuais da pesquisa perovskite é encontrar materiais alternativos, não tóxicos e estáveis. Usamos simulações computacionais para pensar em um material que contenha cesio, titânio e halogênio (bromo ou iodo ) A bateria da perovskita é um bom material candidato e, por enquanto, estamos testando suas propriedades.
Ao invés de substituir diretamente células de perovskite por células de silício, a equipe tentou combinar as duas para criar células solares "em tandem" nas quais a película fina de perovskite estava localizada acima da camada de silício, É um material translúcido que permite que alguma luz penetre abaixo da camada de silício, e as duas trabalhem juntas para converter mais luz em eletricidade.
As perovskitas e as células de silício têm suas próprias vantagens e desvantagens, o time de pesquisa espera que, ao projetar materiais com várias lacunas de energia para melhorar a eficiência da conversão fotoelétrica, a Padture disse que, atualmente, não há nenhum plano para substituir a tecnologia de silício existente, Mas a equipe está trabalhando arduamente para melhorar seu desempenho, e se pode criar uma célula tandem estável e sem chumbo, seremos o vencedor no futuro e o novo material ficará ótimo.
Os investigadores produzem 1,8 volts ampla banda proibida de titânio - película de perovskite o qual pode absorver fotões de energia mais elevados, outro fotão de absorção pela camada de silício eficiência fotoeléctrica subjacente embora apenas 3,3%, muito mais baixo do que o silício. baterias ou outras perovskita bateria, mas os pesquisadores dizem que esta é a primeira tentativa de novos materiais, ainda há muito espaço para melhorias.
Professor de ciência de materiais e engenharia na Universidade de Stanford, EUA Michael McGehee (2018) no início deste ano fez um projeto da bateria semelhante, de acordo com sua pesquisa, a eficiência da célula de conjunto do que as células de silício 10% maiores médias, que pode ser perovskita marcou um dos abordagem mercado de materiais.
Nem é a primeira vez que os pesquisadores buscaram alternativas para liderar, mas a equipe disse que o titânio é muito mais à prova de ferrugem e oferece mais tensão do que qualquer outro material. Em outras experiências de material sem chumbo, A tensão de circuito aberto geralmente é de apenas 0,6 volts, enquanto o metal de estanho experimenta o problema da ferrugem.
A tensão de circuito aberto é a tensão entre os terminais positivo e negativo da bateria sem carga. Padtura disse que esta tensão geralmente é usada para avaliar o potencial dos materiais das células solares. Desde o início, há uma tensão tão alta que o futuro deve ser promissor .
