JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Organometallisia perovskiittisia absorbointikerroksia pidetään erityisen kiinnostavina uudeksi materiaaliluokaksi aurinkokennoihin. Nyt ryhmä, jota johtavat Dieter Neher Potsdamin yliopistossa ja Thomas Unold HZB:ltä, on onnistunut määrittämään tehokkuutta ratkaisevasti rajoittavat hävikkiprosessit perovskiittisissä aurinkokennoissa.

Perovskiittikennojen kidehilan tietyissä vikakohdissa auringonvalossa juuri vapautuneet varauskantajat eli elektronit ja aukot voivat yhdistyä uudelleen ja siten kadota. Mutta ovatko vikakohdat perovskiittikerroksessa vai sen ja kuljetuskerroksen välisessä rajapinnassa? Tämän selvittämiseksi tutkijat käyttivät fotoluminesenssitekniikoita, joilla pystyttiin määrittämään jopa tarkka emittoituneiden fotonien määrä.

- Mittaustekniikoilla pystyimme laskemaan häviöt kennon jokaisessa kohdassa ja siten määrittelemään, että kaikkein haitallisimmat viat sijaitsevat perovskiittisen absorbointikerroksen ja varauksen siirtokerrosten välisillä rajapinnoilla, Unold raportoi.

Tämä on tärkeä informaatio perovskiittisten aurinkokennojen edelleen parantamiseksi esimerkiksi parempien välikerrosten tai modifioitujen valmistusmenetelmien avulla. Näiden havaintojen avulla ryhmä on onnistunut vähentämään rajapinnan rekombinaatiota ja siten lisäämään perovskiittisen kokeilukennonsa hyötysuhdetta yli 20 prosenttiin.

Washingtonin yliopiston tutkijat kertovat puolestaan, että heidän kehittämässä puolijohteisessa ohutkerroksessa ilmenee jopa parempi valon emittointi kuin nykypäivän parhaissa aurinkokennomateriaaleissa. Se miten hyvin aurinkokennomateriaalit emittoivat valoa kertoo myös, miten tehokkaasti ne absorboivat valoa.

Tutkijat saavuttivat ennätysmäisen emitoinnin suorituskyvyn lyijyhalidi-perovskiitillä. Sitä käsiteltiin pintapassivoinnilla, joka korjaa epätäydellisyyksiä ja vähentää todennäköisyyttä, että absorboituneet fotonit päätyvät hukkaan eivätkä muunnu hyödylliseksi energiaksi.

Tutkijat käyttivät perovskiitin pinnan passivointiin orgaanista yhdistettä, joka tunnetaan sen lyhenteellä TOPO. Se paransi perovskiitin suorituskykyä tasolle, joka lähestyi parhaita gallium-arseenipuolijohteita.

Nämä materiaalilaadun parannukset ennustavat teoreettisesti, että valo-sähkötehon muuntamisen tehokkuus saavuttaa 27,9 prosenttia tavanomaisen auringonvalon tasolla. Tämä nostaisi perovskiittipohjaisen aurinkokennon ennätyksen ohi parhaiden piikennojen.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 10.8.2018

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

IoT-suunnittelusta demokraattisempaa – avoimen koodin korteilla ja yhteisöjen tuella

Avoimen koodin ohjelmistojen rinnalle ovat tulossa avoimen koodin laitteistot ja kortit. Niiden ja suunnittelijayhteisöjen avulla yhä useampi rakentelija voi saada IoT-suunnittelunsa valmiiksi tuotteeksi asti.

Lue lisää...
 
ETN_fi Langaton anturi kertoo betonin kosteuden https://t.co/QF085IazLJ @MatoEngineering @japikas @FinnBuild
ETN_fi Phoenix Contact ostaa kaksi saksalaista yritystä: SKS Kontakttechnik keskittyy sähkömekaniikkaan, Pulsotronic GmbH… https://t.co/AfQDWxGQ6x
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
 
 

ny template