Πρωτοποριακά ηλιακά κύτταρα χρησιμοποιούν φως εσωτερικού χώρου

Αυτή η τεχνολογία υπόσχεται να βοηθήσει συσκευές χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως πληκτρολόγια, τηλεχειριστήρια, ξυπνητήρια, αισθητήρες κ.λπ., να λειτουργούν χωρίς μπαταρίες.

Προσομοίωση ηλιακών κυψελών περοβσκίτη - Φωτογραφία: perovskite-info.com

Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής το University College London (UCL) ανέπτυξε ένα πιο ανθεκτικό ηλιακό κύτταρο περοβσκίτη που μπορεί να συλλέγει αποτελεσματικά ενέργεια από το φως εσωτερικών χώρων. Αυτή η τεχνολογία υπόσχεται να βοηθήσει συσκευές χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως πληκτρολόγια, τηλεχειριστήρια, συναγερμούς, αισθητήρες κ.λπ., να λειτουργούν χωρίς μπαταρίες.

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ηλιακά κύτταρα πυριτίου, ο περοβσκίτης μπορεί να ρυθμιστεί σε σύνθεση ώστε να απορροφά καλύτερα συγκεκριμένα μήκη κύματος εσωτερικού φωτός. Ωστόσο, το υλικό συχνά περιέχει κρυσταλλικά ελαττώματα (που ονομάζονται «παγίδες») που παγιδεύουν ηλεκτρόνια, διακόπτοντας τη ροή του ρεύματος και προωθώντας την υποβάθμιση.

Στη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Advanced Functional Materials , η ομάδα συνδύασε τρεις χημικές ουσίες για να μειώσει αυτό το ελάττωμα, συμπεριλαμβανομένου του RbCl (χλωριούχο ρουβίδιο), το οποίο βοηθά τους κρυστάλλους περοβσκίτη να αναπτυχθούν ομοιόμορφα και να μειώσουν την τάση, καθώς και δύο άλλες χημικές ουσίες που σταθεροποιούν τα ιόντα ιωδίου και βρωμίου, εμποδίζοντάς τα να διαχωριστούν και να υποβαθμίσουν την απόδοσή τους.

Ο επικεφαλής συγγραφέας, διδακτορικός φοιτητής του UCL, Siming Huang, εξηγεί: «Το ηλιακό κύτταρο έχει πολλά ελαττώματα, σαν ένα κέικ που έχει κοπεί σε κομμάτια. Τα τρία «συστατικά» που προσθέσαμε ένωσαν το κέικ μεταξύ τους, επιτρέποντας στο ρεύμα να ρέει πιο εύκολα. Το συνδυασμένο αποτέλεσμα είναι ισχυρότερο από οποιοδήποτε από τα μεμονωμένα συστατικά».

Ως αποτέλεσμα, το κελί πέτυχε απόδοση μετατροπής 37,6% εσωτερικού φωτός στα 1.000 lux (ισοδύναμη με τη φωτεινότητα ενός γραφείου), θέτοντας παγκόσμιο ρεκόρ για ένα κελί περοβσκίτη βελτιστοποιημένο για εσωτερικό φωτισμό με ενεργειακό χάσμα 1,75 eV. Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής είναι πάνω από 5 χρόνια, πολύ υψηλότερη από τις εβδομάδες ή τους μήνες των προηγούμενων μοντέλων.

Οι δοκιμές έδειξαν ότι μετά από περισσότερες από 100 ημέρες, η νέα μπαταρία διατήρησε το 92% της αρχικής της απόδοσης, σε σύγκριση με το 76% του δείγματος ελέγχου. Υπό σκληρές συνθήκες (300 ώρες συνεχούς φωτισμού στους 55°C), η νέα μπαταρία διατήρησε το 76% της απόδοσής της, ενώ το δείγμα ελέγχου είχε μόνο 47%.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) δήλωσε: «Δισεκατομμύρια μικρές συσκευές που καταναλώνουν ενέργεια βασίζονται σήμερα στην αντικατάσταση μπαταριών, η οποία είναι μια μη βιώσιμη πρακτική. Τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη μας θα μπορούσαν να συλλέγουν περισσότερη ενέργεια, να διαρκούν περισσότερο και να κοστίζουν λιγότερο, επειδή είναι κατασκευασμένα από κοινά υλικά, έχουν απλή διαδικασία και μπορούν ακόμη και να εκτυπωθούν σαν εφημερίδα».

Επιστροφή στο θέμα

ΒΝΑ

Πηγή: https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm