Kev tshawb fawb piav qhia txog lub hlwb hnub ci tshiab uas muaj perovskite tandem uas muaj peev xwm muab txoj hauv kev pheej yig thiab ua haujlwm tau zoo dua los siv lub zog ntawm lub hnub los tsim hluav taws xob.
Peb txoj kev vam khom rau cov zog uas tsis rov ua dua tshiab hu ua roj av xws li thee, roj, roj av tau muaj kev cuam tshuam loj heev rau tib neeg thiab ib puag ncig. Kev hlawv roj av ntxiv rau qhov cuam tshuam ntawm lub ntiaj teb thiab ua rau lub ntiaj teb sov, rhuav tshem cov chaw nyob, ua rau huab cua, dej thiab av muaj kuab paug thiab cuam tshuam rau kev noj qab haus huv pej xeem. Muaj qhov xav tau ceev ceev los tsim cov thev naus laus zis ruaj khov uas tuaj yeem pab txhawb lub ntiaj teb siv lub zog huv. Kev siv hluav taws xob hnub ci yog ib txoj hauv kev uas muaj peev xwm siv lub teeb ntawm lub hnub - qhov chaw muaj zog rov ua dua tshiab ntau tshaj plaws - thiab hloov nws mus ua hluav taws xob lossis fais fab. Cov yam ntxwv zoo ntawm lub zog hnub ci hauv kev pab tib neeg thiab ib puag ncig tau ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev txhawb nqa kev siv lub zog hnub ci.
Silicon yog cov khoom siv feem ntau siv los ua cov roj teeb hnub ci hauv cov vaj huam sib luag hnub ci uas muaj nyob hauv khw niaj hnub no. Cov txheej txheem photovoltaic ntawm cov roj teeb hnub ci tuaj yeem hloov lub hnub ci mus ua hluav taws xob yam tsis tas siv roj ntxiv. Kev tsim qauv thiab kev ua haujlwm ntawm cov vaj huam sib luag hnub ci silicon tau zoo dua qub ntau xyoo dhau los vim muaj kev nce qib hauv kev tsim khoom thiab thev naus laus zis. Kev ua haujlwm photovoltaic ntawm lub roj teeb hnub ci yog txhais tias yog ib feem ntawm lub zog uas yog nyob rau hauv daim ntawv ntawm lub hnub ci thiab uas tuaj yeem hloov mus ua hluav taws xob. Kev ua haujlwm photovoltaic thiab tag nrho cov nqi yog ob qho tseem ceeb txwv tsis pub hauv cov vaj huam sib luag hnub ci niaj hnub no.
Sib nrug ntawm cov roj teeb hnub ci silicon, cov roj teeb hnub ci tandem kuj muaj nyob rau hauv uas cov roj teeb tshwj xeeb siv uas tau ua kom zoo rau txhua qhov ntawm lub hnub lub spectrum yog li ua rau kev ua haujlwm zoo dua. Ib yam khoom hu ua perovskites raug suav hais tias zoo dua li silicon hauv kev nqus cov photons xiav muaj zog ntau los ntawm lub hnub ci piv txwv li lwm qhov ntawm lub hnub lub spectrum. Perovskites yog cov khoom siv polycrystalline (feem ntau yog methylammonium lead trihalide (CH3NH3PbX3, qhov twg X yog iodine, bromine lossis chlorine atom). Perovskites yooj yim rau kev ua rau hauv cov txheej uas nqus tau lub hnub ci. Cov kev tshawb fawb ua ntej tau muab silicon thiab perovskites ua ke rau hauv cov roj teeb hnub ci piv txwv li muaj cov roj teeb silicon nyob rau sab saum toj uas tuaj yeem nqus cov photons daj, liab thiab ze infrared nrog rau cov roj teeb perovskite yog li yuav luag ob npaug ntawm kev tsim hluav taws xob.
Hauv kev tshawb fawb tshiab uas tau luam tawm hauv Science thaum lub Tsib Hlis 3, cov kws tshawb fawb tau tsim thawj zaug txhua lub perovskites tandem hnub ci cells uas muab kev ua haujlwm zoo txog li 25 feem pua. Cov khoom siv no hu ua lead-tin mixed low-band gap perovskite film ((FASnI3)0.6 MAPbI3)0.4; FA rau formamidinium thiab MA rau methylammonium). Tin muaj qhov tsis zoo ntawm kev ua haujlwm nrog cov pa oxygen los ntawm huab cua tsim cov teeb meem hauv cov crystalline lattice uas tuaj yeem cuam tshuam kev txav ntawm cov hluav taws xob hauv lub hnub ci cell yog li txwv tsis pub lub cell ua haujlwm tau zoo. Cov kws tshawb fawb tau pom ib txoj hauv kev los tiv thaiv tin hauv perovskite los ntawm kev ua haujlwm nrog cov pa oxygen. Lawv siv cov tshuaj lom neeg hu ua guanidinium thiocyanate los txhim kho cov qauv thiab optoelectronic cov khoom ntawm cov lead-tin mixed low-band gap perovskite films. Cov tshuaj guanidinium thiocyanate txheej perovskite crystallites hauv lub hnub ci absorbing film yog li tiv thaiv cov pa oxygen los ntawm kev nkag mus rau hauv kom ua haujlwm nrog tin. Qhov no ua rau kev ua haujlwm ntawm lub hnub ci cell zoo dua los ntawm 18 txog 20 feem pua. Tsis tas li ntawd xwb, thaum cov khoom siv tshiab no tau muab sib xyaw nrog cov txheej perovskite sab saud uas nqus tau zoo, qhov ua tau zoo ntxiv tau nce mus txog 25 feem pua.
Txoj kev tshawb fawb tam sim no piav qhia txog thawj zaug tsim ntawm tandem solar cells siv tag nrho cov perovskite nyias-zaj duab xis thiab cov thev naus laus zis no tuaj yeem muaj ib hnub hloov silicon hauv lub hnub ci. Cov khoom siv tshiab yog cov khoom zoo, yog pheej yig thiab nws cov fabrication yog yooj yim dua thaum tus nqi qis piv rau silicon thiab silicon-perovskites tandem hlwb. Perovskites yog cov khoom tsim los ntawm cov neeg tsim khoom piv rau silicon thiab perovskites raws li lub hnub ci vaj huam sib luag yog hloov tau, hnav, thiab ib nrab pob tshab. Txawm hais tias cov khoom siv tam sim no yuav siv qee lub sijhawm kom dhau qhov ua tau zoo ntawm silicon-perovskite thev naus laus zis. Txawm li cas los xij, perovskite-raws li polycrystalline films muaj peev xwm tsim tandem hnub ci hlwb uas tuaj yeem muab kev ua tau zoo txog li 30 feem pua thaum ua kom lwm yam tsis muaj kev cuam tshuam. Kev tshawb fawb ntxiv yog xav tau los ua kom cov khoom muaj zog, ruaj khov thiab rov ua dua tshiab kom txo tau qhov cuam tshuam rau ib puag ncig. Hnub ci hluav taws xob sector yog ib qho ntawm kev loj hlob sai tshaj plaws thiab lub hom phiaj kawg yog txhawm rau nrhiav pom lwm txoj hauv kev zoo rau lub zog huv.
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{Koj tuaj yeem nyeem cov ntawv tshawb fawb thawj zaug los ntawm nyem rau ntawm DOI qhov txuas tau muab hauv qab no hauv cov npe ntawm cov khoom raug suav nrog}
Qhov (s)
Tong J. et al. 2019 Lub neej ntawm cov neeg nqa khoom ntawm >1 μs hauv Sn-Pb perovskites ua rau muaj kev ua haujlwm zoo ntawm cov hlwb hnub ci tandem perovskite. Science, 364 (6439). https://doi.org/10.1126/science.aav7911
