Lêkolîn tandemek romanek hemî-perovskite vedibêje sedsala hucreya ku potansiyela wê heye ku rêyek erzan û bikêrtir peyda bike da ku enerjiya rojê bikar bîne da ku hêza elektrîkê hilberîne.
Baweriya me bi çavkaniya ne-nûvekirî ya înercî jê re sotemeniyên fosîl ên wekî komir, neft, gaz bandorek neyînî ya mezin li ser mirovahî û jîngehê kiriye. Şewitandina sotemeniyên fosîl bandora serayê zêde dike û dibe sedema germbûna global, jîngehan wêran dike, hewa, av û erdê qirêj dike û bandorê li tenduristiya gel dike. Pêdivî ye ku bilez ji bo avakirina teknolojiya domdar a ku dikare bibe alîkar heye erk cîhan enerjiya paqij bikar tîne. Enerjiya rojê Teknolojî yek ji van rêbazan e ku şiyana wê heye ku ronahiya Rojê - çavkaniya herî zêde ya enerjiyê ya nûjenkirî - hilgire û wê veguhezîne enerjî an hêzê. Faktorên bi avantaj ên sedsala enerjiyê di warê sûdwergirtina mirov û jîngehê de di pêşxistina karanîna enerjiyê de rolek sereke lîstine sedsala înercî.
Silicon materyalê ku bi gelemperî tê çêkirin e sedsala hucreyên di panelên tavê ku îro di sûkê de peyda dibin. Pêvajoya fotovoltaîk a sedsala hucre dikarin tîrêja rojê veguherînin elektrîkê bêyî karanîna zêde ya sotemeniyê. Sêwirandin û karbidestiya silicon sedsala panel bi dehsalan ji ber pêşkeftinên di çêkirin û teknolojiyê de bi girîngî çêtir bûye. Karbidestiya fotovoltaîk a sedsala şaneyek wekî beşa enerjiyê ya ku di forma ronahiya rojê de ye û dikare bibe elektrîkê tê pênase kirin. Karbidestiya fotovoltaîk û lêçûnên giştî du faktorên sînordar ên sereke ne sedsala panelên îro.
Ji bilî silicon sedsala şaneyên, tandem sedsala şaneyên di heman demê de hene ku tê de şaneyên taybetî têne bikar anîn ku ji bo her beşê spektruma Rojê xweşbîn in û bi vî rengî rê li ber zêdekirina karîgeriya giştî vedike. Materyalek bi navê perovskit ji silicon çêtir tê hesibandin ku fotonên şîn ên bi enerjiya bilind ji tîrêja rojê vedihewîne ango beşeke din a spektruma rojê. Perovskit maddeyên polîkrîstalîn in (bi giştî methylammonium trihalide (CH3NH3PbX3, ku X îyot, bromîn an atoma klorê ye). Perovskit hêsan e ku di nav tebeqeyên ku tîrêja rojê vedihewîne. Lêkolînên berê silicon û perovskites di şaneyên rojê de li hev kirine jor ku dikare fotonên zer, sor û nêzê infrared bi şaneyên perovskite vehewîne bi vî rengî hilberîna hêzê hema hema ducar dike.
Di lêkolînek nû de hate weşandin Zanist Di 3ê gulanê de lêkolîneran cara ewil hemû şaneyên rojê yên tandem ên perovskites ku karîgeriyê ji sedî 25 dide çêkirin. Ji vê materyalê re fîlima perovskite ya kêm-bandê ya tevlihevkirî tê gotin ((FASnI3)0.6 MAPbI3)0.4; FA ji bo formamidinium û MA ji bo methylammonium). Tin dezavantajê wê ye ku bi oksîjena hewayê re reaksiyonek çêdike ku di torba krîstal de kêmasiyan çêdike ku dikare tevgera barkirina elektrîkê di hundurê de xera bike. sedsala hucre bi vî rengî karbidestiya hucreyê sînordar dike. Lekolînwanan rêyek dîtin ku rê li ber reaksiyona tin di perovskite bi oksîjenê re bigire. Wan pêkhateyek kîmyewî ya bi navê guanidinium thiocyanate bikar anîn da ku bi girîngî taybetmendiyên avahî û optoelektronîkî yên fîlimên perovskite yên kêm-bandê yên tevlihev baştir bikin. Têkiliya guanidinium thiocyanate krîstalên perovskite di nav xwe de vedigire sedsala fîlimê vedihewîne û bi vî rengî nahêle oksîjenê bikeve hundur da ku bi tin re reaksiyonê bike. Ev yekser bikêrhatina hucreya rojê ji sedî 18-20 zêde dike. Di heman demê de, dema ku ev materyalê nû bi qata perovskite ya jorîn a ku bi adetî tê bikar anîn ve hate berhev kirin, karîgerî ji sedî 25 zêde bû.
Lêkolîna heyî ji bo cara yekem sêwirana hucreyên rojê yên tandem bi karanîna hemî fîlimên nazik ên perovskite vedibêje û ev teknolojî dikare rojekê di şaneyên rojê de şûna silicon bigire. Materyalên nû qalîteya bilind e, erzan e û çêkirina wê hêsan e, lê lêçûn li gorî şaneyên tandem ên silicon û silicon-perovskites kêm e. Perovskites li gorî siliconê materyalê çêkirî ne û panelên rojê yên li ser perovskitê maqûl, sivik û nîv-şefaf in. Her çend materyalê heyî dê hin dem bigire da ku ji karîgeriya teknolojiya silicon-perovskite derbas bibe. Digel vê yekê, fîlimên polîkristalîn ên li ser bingeha perovskite xwedan potansiyela sêwirana şaneyên rojê yên hevdemî ne ku dikarin ji sedî 30 karîgeriyê peyda bikin di heman demê de ku faktorên din neçar dimînin. Lêkolînên din hewce ne ku maddî bihêztir, bi îstîqrartir û di heman demê de vezîvirandinê jî bikin da ku bandora li ser jîngehê kêm bikin. Sektora enerjiya rojê yek ji wan ên ku herî zû mezin dibe ye û armanca dawîn ew e ku alternatîfek sozdar ji bo enerjiya paqij kifş bike.
***
{Hûn dikarin kaxeza lêkolînê ya orîjînal bixwînin bi tikandina lînka DOI ya ku li jêr di navnîşa jêder(ên) de hatî destnîşan kirin}
Çavkaniya
Tong J. et al. 2019 Jiyanên hilgirê yên > 1 μs di perovskitên Sn-Pb de şaneyên rojê yên tandem ên hemî-perovskite karîger dikin. Zanist, 364 (6439). https://doi.org/10.1126/science.aav7911
