Εισαγωγή: Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Tor Vergata στη Ρώμη της Ιταλίας έχει δημιουργήσει μια ηλιακή μονάδα υπεροξειδίου με συνολική αποτελεσματική επιφάνεια 42,8 cm2 και εμβαδόν ανοίγματος 50 τετραγωνικών εκατοστών.Το ηλιακό πάνελ αποτελείται από 14 σειρές μπαταριών υπεροξειδίου με απόδοση 20% σε σειρά.Μετά από 800 ώρες θερμικής καταπόνησης στους 85°C, μπορεί να διατηρήσει μια αρχική απόδοση 90%.
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε έναν νέο τύπο στρατηγικής ντόπινγκ για να σχεδιάσει μια ηλιακή μονάδα υπεροξειδίου.Λέγεται ότι σε σύγκριση με άλλες συσκευές που βασίζονται σε υπεροξείδιο, η μονάδα μπορεί να επιτύχει υψηλότερη απόδοση, διατηρώντας παράλληλα σημαντική τη σταθερότητα της εργασίας.
Αν και τα ηλιακά κύτταρα υπεροξειδίου φαίνεται να βρίσκονται στο δρόμο προς τη μαζική παραγωγή, οι άνθρωποι εξακολουθούν να ενδιαφέρονται για την τεχνολογία λόγω ανησυχιών σχετικά με τη σταθερότητα του στρώματος μεταφοράς οπών (HTL) και την ευαισθησία του στις ατμοσφαιρικές συνθήκες.επηρεάζονται.
Οι επιστήμονες είπαν ότι μπορούν να αλλάξουν το μοριακό βάρος (MW) του υλικού στρώματος μεταφοράς οπών (HTM) που είναι ντοπαρισμένο με πολυτριαρυλαμίνη (PTAA).Εξήγησαν: «Η μονοτονική αύξηση της απόδοσης μετατροπής ισχύος ως συνάρτηση του MW σχετίζεται με παρόμοιες αυξήσεις στην τάση ανοιχτού κυκλώματος (VOC), στο ρεύμα βραχυκυκλώματος (JSC) και στον συντελεστή πλήρωσης (FF).Με αυτόν τον τρόπο, η κινητικότητα φορτίου μέσα στο HTL και η μεταφορά φορτίου στη διεπαφή υπεροξειδίου/HTL έχει αυξηθεί κατά μια τάξη μεγέθους.»
Είπαν ότι αυτή η βελτίωση επιτυγχάνεται μέσω της συνδυασμένης επίδρασης της στρατηγικής ντόπινγκ και του συντονισμού MW, η οποία έχει επιτύχει εξάρθρωση polaron στην αλυσίδα του πολυμερούς.Η επιστημονική έρευνα επεσήμανε ότι ο σχηματισμός πολαρόνων σε ηλιακά κύτταρα υπεροξειδίου είναι ένας πιθανός παράγοντας που καθιστά τέτοιες μπαταρίες ιδιαίτερα αποδοτικές, αν και ο μηχανισμός πίσω από τα polarons είναι εντελώς άγνωστος.Ένας πόλος είναι μια ταχέως μεταβαλλόμενη παραμόρφωση στο ατομικό πλέγμα ενός υλικού.Σχηματίζεται γύρω από ένα κινούμενο ηλεκτρόνιο σε λίγα τρισεκατομμύρια του δευτερολέπτου και στη συνέχεια εξαφανίζεται.
Με βάση το συνολικό ενεργό εμβαδόν 42,8 τετραγωνικών εκατοστών και το εμβαδόν ανοίγματος 50 τετραγωνικών εκατοστών, 14 σειρές μπαταριών υπεροξειδίου με απόδοση 20% συνδέονται σε σειρά για την κατασκευή ενός πίνακα με απόδοση 17%.Η αύξηση των πόλων αποεστίασης στο στρώμα HMW PTAA όχι μόνο συμβάλλει σημαντικά στην υψηλή απόδοση της συσκευής, αλλά έχει επίσης θετική επίδραση στο πλέγμα υπεροξειδίου του υποκείμενου στρώματος, βελτιώνοντας έτσι τη συνολική σταθερότητά του.Λέγεται ότι μετά από 1080 ώρες θερμικής καταπόνησης στους 85 βαθμούς Κελσίου, η μπαταρία μπορεί να διατηρήσει μια αρχική απόδοση μεγαλύτερη από 90%, και μετά από 160 ώρες έκθεσης, μπορεί να διατηρήσει μια αρχική απόδοση 87%.Το ηλιακό πάνελ μπορεί ακόμα να διατηρήσει μια αρχική απόδοση άνω του 90% μετά από 800 ώρες θερμικής καταπόνησης στους 85 βαθμούς Κελσίου.
Αυτή η ενότητα εισήχθη στην εργασία «Επίτευξη σταθερής ηλιακής μονάδας τύπου περοβσκίτη άνω του 17% μέσω της προσαρμογής της διάταξης πολαρονίου του στρώματος μεταφοράς οπών πολυμερούς» που δημοσιεύτηκε στο «Nano Energy».Η ερευνητική ομάδα περιλαμβάνει επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Tor Vergata στη Ρώμη της Ιταλίας, το University College του Λονδίνου, το Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Ινστιτούτο Max Planck για την Έρευνα Πολυμερών στη Γερμανία.
02-04-2021
