Foinse: scitechdaily.com
Baineann eolaithe ábhair Rice University úsáid as comhábhair neamhorgánacha chun lochtanna a theorannú, chun éifeachtúlacht a choinneáil.
Creideann eolaithe Ollscoil Rice go bhfuil sárú mór déanta acu ar chealla gréine bunaithe ar perovskite a choinneáil ó úsáid phríomhshrutha a bhaint amach.
Tá cealla gréine perovskite ag taighdeoir iardhochtúireachta Rice, Jia Liang, a forbraíodh le gach ábhar neamhorgánach. Mar gheall ar lochtanna a rialú sna cealla trí chomhpháirteanna orgánacha a dhíchur, bhí siad níos láidre agus iad ag coinneáil a n-éifeachtúlachta comhshó cumhachta. Creidmheas: Jeff Fitlow / Ollscoil Rice
Tríd an úsáid straitéiseach a bhaintear as an eilimint in ionad roinnt den cheannródaí in perovskites, deir eolaí ábhair Rice, Jun Lou, agus a chomhghleacaithe i Scoil Innealtóireachta Brown go bhfuil siad níos ábalta na lochtanna i gcealla gréine luaidhe-luaidhe-i-aimíd a innealtóireacht difear a dhéanamh do bhearna banda an chomhdhúile, réadmhaoin chriticiúil in éifeachtúlacht na gceall gréine.
Mar bhuntáiste, is féidir cealla nua-fhoirmithe na saotharlainne a dhéanamh faoin aer agus iad a choinneáil ar feadh míonna seachas laethanta le héifeachtúlacht tiontaithe gréine beagán os cionn 12%.
Foilsíodh torthaí fhoireann Rice in Advanced Materials inné, 4 Samhain, 2019.
Criostail le laití cubelike is eol a bheith ina mbuainteoirí solais éifeachtúla iad na perovskites, ach is iondúil go gcuirtear béim ar na hábhair le solas, taise, agus teas.
Ní an Rice perovskites, a dúirt Lou.
“Ónár bpeirspictíocht, is rud nua é seo agus creidim gur toradh tábhachtach é,” a dúirt sé. “Tá sé seo difriúil ó na gnáthshuímh thraidisiúnta príomhshrutha a bhí ag caint faoi ar feadh 10 mbliana - na hibridí orgánacha neamhorgánacha a thugann an éifeachtúlacht is airde go dtí seo a taifeadadh duit, thart ar 25%. Ach is í an tsaincheist maidir leis an gcineál sin ábhair ná a éagobhsaíocht.
“Tá innealtóirí ag forbairt sraitheanna uasteorannaithe agus rudaí chun na hábhair luachmhara, íogaire sin a chosaint ón gcomhshaol,” a dúirt Lou. “Ach is deacair difríocht a dhéanamh leis na hábhair atá éagobhsaí go bunúsach iad féin. Sin an fáth a ndearna muid iarracht rud éigin eile a dhéanamh. ”
Taispeánann íomhá micreascóp leictreon trasghearradh den chill ghréine perovskite uile-neamhorgánach a forbraíodh in Ollscoil Rice. Ón mbarr, is leictreoid charbóin, perovskite, ocsaíd tíotáiniam, ocsaíd stáin dópáilte fluairín, agus gloine iad na sraitheanna. Is ionann an barra scála agus 500 nanaiméadar. Creidmheas: Lou Group / Ollscoil Rice
Rinne taighdeoir iardhochtúireachta Rice agus an t-údar ceannródaíoch Jia Liang agus a fhoireann tástáil agus tástáil ar chealla gréine perovskite de chisiam neamhorgánach, luaidhe, agus iaidíd, na cealla a theipeann orthu go tapa mar gheall ar lochtanna. Ach trí bhróimín agus indiam a chur leis, bhí na taighdeoirí in ann lochtanna a neamhniú san ábhar, ag ardú na héifeachtachta os cionn 12% agus an voltas go 1.20 volta.
Mar bhónas, bhí an t-ábhar an-chobhsaí. Ullmhaíodh na cealla i ndálaí comhthimpeallacha, ag seasamh suas go dtí taise ard Houston, agus d'fhan cealla encapsulated cobhsaí san aer ar feadh níos mó ná dhá mhí, i bhfad níos fearr ná na cúpla lá a mhair cealla soilse-luaidhe-luaidhe-iaidide.
Taispeánann léargas scéimreach ceall gréine perovskite neamhorgánach a d'fhorbair eolaithe ábhair in Ollscoil Rice. Creidmheas: Lou Group / Ollscoil Rice
“Is é an éifeachtúlacht is airde don ábhar seo ná thart ar 20%, agus más féidir linn dul ann, is táirge tráchtála é seo,” a dúirt Liang. “Tá buntáistí ag baint leis thar chealla gréine bunaithe ar sileacain toisc go bhfuil sintéis an-saor, go bhfuil sé bunaithe ar réiteach agus go bhfuil sé éasca teacht suas leis. Go bunúsach, scaipeann tú é ach ar fhoshraith, lig dó é a thriomú, agus tá do chillín gréine agat. ”
Jia Liang, Xiao Han, Ji ‐ Hui Yang, Boyu Zhang, Qiyi Fang, Jing Zhang, Qing Ai, Meredith M. Ogle, Tanguy Terlier; Angel A. Martí agus Jun Lou, 4 Samhain 2019, Ardábhair .
DOI: 10.1002 / adma.201903448
Is iad comh-údair an pháipéir ná Xiao Han de chuid Ollscoil Polytechnical Northwestern, an tSín; Ji-Hui Yang ó Ollscoil Fudan, Shanghai; agus mic léinn iarchéime Rice, Boyu Zhang, Qiyi Fang, Meredith Ogle, taighdeoir iardhochtúireachta Jing Zhang, cuairteoir acadúil Qing Ai, speisialtóir taighde Tanguy Terlier agus Angel Martí, ollamh comhlach ceimice, bithinnealtóireachta agus eolaíocht ábhar agus nana-innealtóireacht. Is ollamh le heolaíocht ábhar agus le nana-innealtóireacht é Lou agus sa cheimic.
Thacaigh Comhaltacht Iardhochtúireachta Peter M. agus Ruth L. Nicholas i Nanaitheicneolaíocht, Fondúireacht Welch, Comhairle Scoláireachta na Síne agus an National Science Foundation leis an taighde.
