Postavke privatnosti

Naukowcy z HKUST odkrywają kluczowe czynniki mikrostrukturalne w celu ulepszenia perowskitowych ogniw słonecznych

Zespół badawczy HKUST, kierowany przez prof. ZHOU Yuanyuan, zidentyfikował obecność wklęsłości na powierzchniach krystalicznych ziaren cienkich warstw perowskitu, co znacząco wpływa na wydajność i stabilność ogniw słonecznych. Odkrycia te otwierają nowe możliwości poprawy wydajności ogniw słonecznych poprzez chemiczną eliminację tych wklęsłości.

Naukowcy z HKUST odkrywają kluczowe czynniki mikrostrukturalne w celu ulepszenia perowskitowych ogniw słonecznych
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Naukowcy z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Nauki i Technologii w Hongkongu (HKUST) dokonali niedawno znaczącego odkrycia w dziedzinie perowskitowych ogniw słonecznych. Zespół badawczy kierowany przez prof. ZHOU Yuanyuana zidentyfikował obecność wklęsłości na powierzchniach ziaren krystalicznych w cienkich warstwach perowskitu. Te mikrostrukturalne nieprawidłowości znacząco wpływają na właściwości i niezawodność ogniw słonecznych, stanowiąc kluczowy czynnik ich wydajności.

Perowskitowe ogniwa słoneczne, znane z doskonałej wydajności konwersji energii (PCE), są już uznawane za potencjalny zamiennik tradycyjnych ogniw krzemowych. Oferują wiele zalet, w tym niższe koszty produkcji, zrównoważoną produkcję i wysoką elastyczność pod względem przezroczystości i kolorów. Pomimo tych zalet, długoterminowa stabilność ogniw perowskitowych w różnych warunkach pozostaje wyzwaniem dla komercjalizacji.

Aby rozwiązać ten problem, zespół badawczy HKUST skupił się na mikrostrukturalnych aspektach materiału. Odkryli, że wklęsłości na powierzchniach ziaren krystalicznych przerywają strukturalną ciągłość na interfejsie warstw perowskitowych, co ogranicza wydajność i stabilność ogniw. Dzięki zastosowaniu cząsteczki surfaktantu tridekafluoroheksano-1-sulfonianu potasu, zespół był w stanie wyeliminować te wklęsłości, co skutkowało znacznymi poprawami w wydajności perowskitowych ogniw słonecznych.

Nowa metoda poprawy wydajności
Poprzez zastosowanie surfaktantu, zespół badawczy manipulował ewolucją naprężeń i dyfuzją jonów podczas formowania warstw perowskitu. Umożliwiło to poprawę wydajności zatrzymywania energii podczas standardowych testów cyklicznych termicznych, wilgotnego ciepła i śledzenia maksymalnej mocy.

Prof. Zhou podkreślił znaczenie zrozumienia mikrostruktury materiałów perowskitowych w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności ogniw słonecznych. "Struktura i geometria pojedynczych ziaren krystalicznych są źródłem wydajności półprzewodników perowskitowych i ogniw słonecznych. Dzięki odkryciu wklęsłości na powierzchni ziaren, zrozumieniu ich efektów i zastosowaniu inżynierii chemicznej do dostosowania ich geometracji, pionierujemy nowy sposób wytwarzania perowskitowych ogniw słonecznych o maksymalnej wydajności i stabilności," powiedział prof. Zhou.

Oprócz odkrycia wklęsłości, zespół użył mikroskopii sił atomowych do szczegółowego zbadania właściwości strukturalnych warstw perowskitowych. Wklęsłości to zazwyczaj ukryte mikrostrukturalne czynniki, które często są pomijane, ale mają znaczący wpływ na wydajność ogniw słonecznych.

Zhang Yalan, doktorant w grupie badawczej prof. Zhou, podkreślił znaczenie mikrostruktury dla perowskitowych ogniw słonecznych i innych urządzeń optoelektronicznych. "Pod kierunkiem prof. Zhou, udało nam się opracować różne nowe metody charakteryzacji i podejścia do zbierania danych, aby lepiej zrozumieć mikrostrukturę perowskitów," powiedział Zhang.

Co więcej, zespół badawczy planuje kontynuować rozwijanie i stosowanie swoich odkryć, aby zwiększyć komercyjną opłacalność perowskitowych ogniw słonecznych. Wprowadzenie nowych technik i usprawnień w procesie produkcyjnym może prowadzić do znaczących postępów w tej dziedzinie, umożliwiając szersze zastosowanie ogniw perowskitowych w różnych branżach.

Perowskitowe ogniwa słoneczne stanowią wyjątkową technologię, która może zrewolucjonizować sposób, w jaki produkujemy i wykorzystujemy energię słoneczną. Dzięki ciągłym badaniom i udoskonaleniom potencjał tej technologii jest ogromny, oferując bardziej zrównoważone i wydajne źródło energii na przyszłość.

Źródło: Hong Kong University of Science and Technology

Znajdź nocleg w pobliżu

Czas utworzenia: 21 lipca, 2024

Redakcja nauki i technologii

Nasza Redakcja Nauki i Technologii powstała z wieloletniej pasji do badania, interpretowania i przybliżania złożonych tematów zwykłym czytelnikom. Piszą u nas pracownicy i wolontariusze, którzy od dziesięcioleci śledzą rozwój nauki i innowacji technologicznych – od odkryć laboratoryjnych po rozwiązania zmieniające codzienne życie. Choć piszemy w liczbie mnogiej, za każdym tekstem stoi prawdziwa osoba z dużym doświadczeniem redakcyjnym i dziennikarskim oraz głębokim szacunkiem dla faktów i informacji możliwych do zweryfikowania.

Nasza redakcja opiera swoją pracę na przekonaniu, że nauka jest najsilniejsza wtedy, gdy jest dostępna dla wszystkich. Dlatego dążymy do jasności, precyzji i zrozumiałości, unikając uproszczeń, które mogłyby obniżyć jakość treści. Często spędzamy godziny, analizując badania, dokumenty techniczne i źródła specjalistyczne, aby każdy temat przedstawić w sposób ciekawy, a nie obciążający. W każdym tekście staramy się łączyć wiedzę naukową z codziennym życiem, pokazując, jak idee z ośrodków badawczych, uniwersytetów i laboratoriów technologicznych kształtują świat wokół nas.

Wieloletnie doświadczenie dziennikarskie pozwala nam rozpoznać to, co dla czytelnika naprawdę ważne – niezależnie od tego, czy chodzi o postępy w sztucznej inteligencji, odkrycia medyczne, rozwiązania energetyczne, misje kosmiczne czy urządzenia, które trafiają do naszego życia codziennego, zanim zdążymy pomyśleć o ich możliwościach. Nasze spojrzenie na technologię nie jest wyłącznie techniczne; interesują nas także ludzkie historie stojące za wielkimi osiągnięciami – badacze, którzy latami dopracowują projekty, inżynierowie zamieniający idee w działające systemy oraz wizjonerzy przesuwający granice możliwości.

W naszej pracy kieruje nami również poczucie odpowiedzialności. Chcemy, by czytelnik mógł zaufać informacjom, które podajemy, dlatego sprawdzamy źródła, porównujemy dane i nie spieszymy się z publikacją, jeśli coś nie jest całkowicie jasne. Zaufanie buduje się wolniej niż pisze wiadomość, ale wierzymy, że tylko taki dziennikarski wysiłek ma trwałą wartość.

Dla nas technologia to coś więcej niż urządzenia, a nauka to coś więcej niż teoria. To dziedziny, które napędzają postęp, kształtują społeczeństwo i otwierają nowe możliwości dla wszystkich, którzy chcą zrozumieć, jak działa świat dziś i dokąd zmierza jutro. Dlatego podchodzimy do każdego tematu z powagą, ale i z ciekawością – bo to właśnie ciekawość otwiera drzwi najlepszym tekstom.

Naszą misją jest przybliżanie czytelnikom świata, który zmienia się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, w przekonaniu, że rzetelne dziennikarstwo może być mostem między ekspertami, innowatorami i wszystkimi, którzy chcą zrozumieć, co dzieje się za nagłówkami. W tym widzimy nasze właściwe zadanie: przekształcać to, co złożone, w zrozumiałe, to, co odległe, w bliskie, a to, co nieznane, w inspirujące.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.