Pandan plizyè ane, selil solè perovskit yo te pi renmen nan mond lan enèji renouvlab. Yo bon mache. Yo fasil pou fè. Yo kontinye kraze dosye efikasite nan laboratwa a. Son pafè, dwa? Genyen yon trape - yon gwo. Yo tonbe apa. Vit.
Selil solè perovskite yo domaje trè rapidman nan ekspoze a imidite deyò. Twòp imidite ak chalè ki makonnen ak limyè solèy la pral lakòz pifò selil perovskit yo degrade nan kèk semèn oswa mwa apre premye ekspoze. Selil solè Perovskite yo te echwe pou pou teknoloji solè pwomèt ke yo yon fwa te parèt yo dwe, epi yo pa pral satisfè kondisyon yo bon jan kalite estanda pou yon pwodwi solè ki ka itilize nan jaden an. Se poutèt sa, pandan ke te gen yon enterè konsiderab ak piblisite sou selil solè perovskite, pa gen okenn opòtinite komèsyal pou nouvo teknoloji sa a jodi a (egzanp, tèt do kay ak enstalasyon solè gwo sèvis piblik).
Yon nimewo k ap grandi nan syantis materyèl ak enjenyè k ap travay nan nouvo konpayi devlope yo kwè ke yo te idantifye yon posib nouvo materyèl ki pral bay yon fason yo adrese pwoblèm yo degradasyon ki asosye ak selil solè perovskite, sètadi grafèn. Grafèn gen kèk pwopriyete fizik trè diferan ki pèmèt li evite pwoblèm ki asosye ak lòt materyèl selil solè.
Ki sa ki tèlman espesyal sou yon fèy yon atòm epè?
Grafèn se fondamantalman yon sèl kouch atòm kabòn, ranje tankou fil poul. Li prèske konplètman transparan, pi mens pase nenpòt bagay ou ka imajine, men apeprè 200 fwa pi fò pase asye. Li rive tou pi bon kondiktè elektrik nati a janm reve moute - omwen nan anviwònman laboratwa.
Koulye a, isit la nan pati entelijan an. Chèchè yo te kalkile ke ou ka mete grafèn sou tèt yon selil perovskit, oswa melanje ti moso nan kouch ki antoure perovskit la. Sa a dra kabòn mens fè twa bagay itil nan yon fwa.
Premyèman, li aji tankou yon enpèrmeabl ki byen fèmen. Oksijèn ak vapè dlo pa ka fofile nan lasi grafèn nan. Sa pou kont li sispann yon anpil nan reyaksyon chimik ki touye selil perovskite yo. Gen kèk ekip ki te wè selil san pwoteksyon mouri nan kèk santèn èdtan, pandan y ap sa yo ki gen kouvwi grafèn kontinye fredi pandan plizyè milye èdtan.
Dezyèmman, grafèn se etonan pou retire chaj elektrik yo. Anndan yon selil solè k ap travay, limyè solèy la kreye pè elektwon ki chaje negatif ak "twou" ki chaje pozitivman. Si yo pandye andedan perovskit la pou twò lontan, yo lakòz pwoblèm - rekonbinezon gaspiye oswa deklanche reyaksyon segondè. Gwo pwisans Graphene ap pwan chaj sa yo epi li deplase yo vit, sa ki tou de pwoteje selil la ak yon ti kras ranfòse pwodiksyon pouvwa li.
Twazyèm - ak yon sèl sa a sezi anpil moun - grafèn fè perovskite a fizikman pi di. Ekspozisyon yon kristal nan limyè solèy la pandan lajounen ki te swiv pa refwadisman nan mitan lannwit kreye yon sik repete nan chofaj ak refwadisman ak ekspansyon trè minim, epi sa a repete flechi pral finalman pwodui fant mikwoskopik sou fwontyè grenn yo nan kristal sik la akòz ekivalan a nan konjelasyon ak dekonjle sou twotwa yo, elatriye. zòn fèb nan estrikti kristal la. Si yon krak fòme, li pa pral vwayaje osi vit nan estrikti kristal la.
Soti nan kiryozite laboratwa rive nan yon bagay ou ka prèske achte
Pa gen lontan, tout bagay sa yo te piman akademik. Yon etidyan PhD ta pase plizyè mwa fè yon ti selil perovskit ki fèt alamen, ak anpil atansyon mete yon moso grafèn sou tèt, epi answit fè kèk santèn èdtan nan tès yo. Li te travay, men pèsonn pa te konnen ki jan fè li sou yon echèl mond reyèl la.
Sa ap chanje. Enjenyè yo te chèche fason pou plastifye fèy grafèn pre-fè sou modil perovskit plizyè santimèt lajè. Gen lòt ki ap grandi grafèn dirèkteman sou selil la lè l sèvi avèk metòd tanperati ki ba. Ak kèk nan travay ki pi pratik yo enplike nan melanje fragman grafèn koupe yo - pafwa yo rele nanoplakèt grafèn - nan kouch ki ka enprime anlè ak anba perovskit la. Apwòch sa a pa bezwen yon fèy grafèn pafè, ki pa kase. Yon rezo dezòd nan ti flak grafèn toujou jwenn pi fò nan benefis yo, nan yon fraksyon nan pri a.
Yon ti ponyen ti konpayi yo, sitou nan Lachin ak Ewòp, yo tou dousman bati liy pwodiksyon pilòt lè l sèvi avèk lide sa yo. Yo poko anonse gwo kantite - endistri a toujou pridan - men vibe a nan konferans enèji ki sot pase yo te chanje. Moun yo ap kòmanse kwè sa a ta ka aktyèlman travay deyò yon chanm pwòp.
Kisa sa vle di pou bòdwo elektrisite w la
Si selil perovskit ranfòsman grafèn yo ta rive fè pwodiksyon an mas, ekonomi an vin enteresan. Panno Silisyòm yo deja bon mache - apeprè 10 a 15 santim pou chak watt - men fè yo mande pou gwo founo dife ki cho anpil, pwodui chimik dezagreyab, ak vè rijid. Selil perovskit, nan lòt men an, ka enprime tankou jounal nan tanperati tou pre chanm. Materyèl bwit yo abondan ak bon mache. Pri potansyèl? Gen kèk analis chichote senk santim pou chak watt oswa menm pi ba.
Sa ta apeprè mwatye pri elektrisite solè. Men, isit la nan kicker a - pèsonn pa pral achte yon panèl ki echwe apre dezan. Sèvis piblik yo ak pwopriyetè kay yo vle garanti 25 ane. San grafèn, perovskit pa ka menm rèv sa. Avèk grafèn, premye pwototip yo kounye a kenbe plis pase 90 pousan pwodiksyon orijinal yo apre plizyè milye èdtan tès kontinyèl ak brital. Sa a toujou pa 25 ane, men li se yon amelyorasyon mil fwa sou kote teknoloji a te kanpe jis senk ane de sa.
Plis pase Panno Rijid
Yon lòt rezon ki fè moun yo eksite: fleksibilite. Silisyòm wafers menen si ou gade nan yo mal. Men, kouch perovskit-grafèn yo ka enprime sou papye mens plastik oswa metal. Sa ouvri nouvo itilizasyon sovaj. Imajine selil solè plastifye sou do kay la koube nan yon machin elektrik, oswa koud nan yon sakado pou chaje telefòn ou, oswa vlope nan zèl yon abèy. Gen kèk achitèk k ap jwe ak fenèt semi-transparan perovskit ki jenere pouvwa pandan y ap kite limyè antre.
Okenn nan sa se syans fiksyon ankò. Pwototip yo te siviv dè milye de viraj san yo pa kraze yon swe. Konbinezon efikasite perovskite a ak severite grafèn ak konduktivite ap debloke aplikasyon pou Silisyòm tou senpleman pa ka manyen.
Toujou travay pou fè, men chemen an ap vin pi klè
Se pou nou onèt - grafèn tèt li se pa pafè. Fè grafèn bon jan kalite ak yon sèl kouch toujou ak bon mache toujou pi difisil pase sa li sanble. Pri yo te bese anpil nan dènye deseni ki sot pase yo, men yo poko ba ase pou panno solè debaz yo. E pèsonn pa te pwouve ke yon panèl grafèn-perovskit ka vrèman dire 20 ane deyò. Kalite done sa yo pran tan.
Toujou, momantòm nan se reyèl. Plis pase yon santèn fanmi patant kounye a kouvri konbinezon grafèn-perovskit. Lajan envèstisman ap koule tankou dlo nan demaraj ki te konn jwenn ri nan reyinyon anplasman. Menm kèk gwo silisyòm panèl mizisyen yo tou dousman finansman perovskite R & D, jis nan ka ansyen teknoloji a vin leapfrogged.
Sa se pa yon garanti. Men, li se siy ki gen plis espwa selil solè perovskit yo te wè nan yon tan long.
