Bikaranîna Elementên Erdê yên Kêm ji bo Derbaskirina Sînorkirinên Pîlên Rojê
Pîlên rojê yên perovskît li gorî teknolojiya pîlên rojê ya heyî xwedî avantajên baş in. Ew xwedî potansiyela ku bikêrtir bin, sivik bin, û ji varyantên din erzantir bin. Di pîlên rojê yên perovskît de, qata perovskît di navbera elektrodeke zelal a li pêş û elektrodeke refleksîf a li pişta pîlênê de ye. Çînên veguhastina elektrodê û veguhastina kunan di navbera rûberên katod û anodê de têne danîn, ku komkirina bargiraniyê li elektrodan hêsan dike. Li gorî avahiya morfolojîk û rêza tebeqeya tebeqeya veguhastina bargiraniyê çar dabeşkirinên şaneyên rojê yên perovskît hene: avahiyên planar ên rêkûpêk, planar ên berevajîkirî, mezoporoz ên rêkûpêk, û avahiyên mezoporoz ên berevajîkirî. Lêbelê, çend kêmasiyên vê teknolojiyê hene. Ronahî, şilbûn û oksîjen dikarin bibin sedema hilweşîna wan, vegirtina wan dikare ne li hev be, û di heman demê de pirsgirêkên wan bi rekombînasyona barkê ya ne-tîrêjî re jî hene. Perovskît dikarin ji hêla elektrolîtên şil ve werin xişandin, ku dibe sedema pirsgirêkên aramiyê. Ji bo ku ew bi pratîkî werin bikaranîn, divê di karîgeriya veguherîna hêzê û aramiya xebitandinê de pêşketin bên kirin. Lêbelê, pêşketinên dawî yên di teknolojiyê de bûne sedema çêbûna şaneyên rojê yên perovskît bi karîgeriya 25.5%, ku tê vê wateyê ku ew ne pir li paş şaneyên rojê yên fotovoltaîk ên silîkonê yên kevneşopî ne. Ji bo vê armancê, hêmanên erdên kêm ji bo sepandina di şaneyên rojê yên perovskît de hatine lêkolînkirin. Taybetmendiyên wan ên fotofîzîkî hene ku pirsgirêkan çareser dikin. Ji ber vê yekê, karanîna wan di şaneyên rojê yên perovskît de dê taybetmendiyên wan baştir bike, û wan ji bo pêkanîna di pîvanek mezin de ji bo çareseriyên enerjiya paqij guncantir bike. Çawa Elementên Erdê yên Kêm Alîkariya Pîlên Rojê yên Perovskite Dikin Gelek taybetmendiyên sûdmend hene ku hêmanên erdên nadir hene ku dikarin ji bo baştirkirina fonksiyona vê nifşê nû ya şaneyên rojê werin bikar anîn. Pêşî, potansiyelên oksîdasyon û kêmkirinê di îyonên erdên nadir de berevajî ne, oksîdasyon û kêmkirina materyalê hedef bi xwe kêm dikin. Wekî din, çêbûna fîlma zirav dikare bi lêzêdekirina van hêmanan bi girêdana wan bi hem perovskît û hem jî oksîdên metalên veguhastina bargiraniyê ve were rêkxistin. Wekî din, avahiya qonaxê û taybetmendiyên optoelektronîkî dikarin bi bicihkirina wan bi awayekî cîgir di nav tora krîstal de werin sererast kirin. Pasîvasyona kêmasiyan dikare bi serkeftî bi bicihkirina wan di nav materyalê hedef de, çi bi awayekî navberî li ser sînorên dendikan an jî li ser rûyê materyalê, were bidestxistin. Wekî din, fotonên înfrared û ultraviyole dikarin ji ber hebûna gelek orbitên veguherîna enerjîk di iyonên erdên nadir de werin veguheztin bo ronahiya dîtbar a bersivdayî perovskît. Du feydeyên vê yekê hene: ew pêşî li zirara perovskît ji ber ronahiya bi şîddeta bilind digire û rêza berteka spektral a materyalê dirêj dike. Bikaranîna hêmanên erdê yên nadir bi girîngî aramî û karîgeriya şaneyên rojê yên perovskît baştir dike. Guhertina Morfolojiyên Fîlmên Tenik Wekî ku berê jî hate gotin, hêmanên erdên nadir dikarin morfolojiyên fîlmên tenik ên ji oksîdên metalan pêk tên biguherînin. Baş hatiye belgekirin ku morfolojiya qata veguhastina bargiraniyê ya bingehîn bandorê li morfolojiya qata perovskît û têkiliya wê bi qata veguhastina bargiraniyê re dike. Bo nimûne, dopkirina bi îyonên erdên nadir rê li ber kombûna nanopartikulên SnO2 digire ku dikarin bibin sedema kêmasiyên avahîsaziyê, û her weha çêbûna krîstalên NiOx ên mezin kêm dike, û qatek yekreng û kompakt a krîstalan diafirîne. Bi vî awayî, fîlmên qat tenik ên van madeyan bêyî kêmasî dikarin bi dopkirina erdên nadir werin bidestxistin. Herwiha, qata îskeletê ya di şaneyên perovskît de ku xwedî avahiyek mezoporoz in, di têkiliyên di navbera qatên perovskît û veguhastina bargiraniyê yên di şaneyên rojê de roleke girîng dilîze. Nanopartikulên di van avahiyan de dikarin kêmasiyên morfolojîk û gelek sînorên dendikan nîşan bidin. Ev dibe sedema ji nû ve kombînasyona barkê ya ne-tîrêjî ya neyînî û cidî. Dagirtina poran jî pirsgirêkek e. Dopkirina bi iyonên erdên nadir mezinbûna stûyê rêk dixe û kêmasiyan kêm dike, nanostruktûrên hevgirtî û yekreng diafirîne. Bi dabînkirina başkirinan ji bo avahiya morfolojîk a tebeqeyên perovskît û veguhastina bargiraniyê, iyonên erdên kêm dikarin performansa giştî û aramiya şaneyên rojê yên perovskît baştir bikin, û wan ji bo sepanên bazirganî yên di pîvana mezin de guncantir bikin. Girîngiya şaneyên rojê yên perovskît nayê kêmkirin. Ew ê kapasîteya hilberîna enerjiyê ya bilindtir peyda bikin bi lêçûnek pir kêmtir ji şaneyên rojê yên li ser bingeha silîkonê yên heyî yên li sûkê. Lêkolînê nîşan daye ku dopkirina perovskît bi iyonên erdên kêm taybetmendiyên wê baştir dike, dibe sedema başbûnên di karîgerî û aramiyê de. Ev tê vê wateyê ku şaneyên rojê yên perovskît bi performansa çêtir gavek nêzîktirî rastiyê ne.
Dema weşandinê: Tîrmeh-04-2022 