Fribourgin yliopiston Adolphe Merkle -instituutin (AMI) tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen vakaamman ja tehokkaamman uuden sukupolven perovskiittisen aurinkokennon. Perovskiittikennojen tehokkuus lähestyy jo nyt yleisiä piiaurinkokennoja, mutta suurin este niiden kaupallisen läpimurron tiellä on ollut kennon pitkän aikavälin vakaus.
Tehokkaimmat perovskiittikennot sisältävät vähemmän sopivan kaistaeron bromia ja termisesti epävakaata metyyliammoniumia (MA) pääasiassa siksi, että ne kykenevät antamaan hyviä suorituskykyarvoja.
Vaihtamalla bromi ja orgaaninen MA epäorgaanisiin rubidiumiin ja cesiumiin tutkijat ovat nyt osoittaneet, että näitä epävakaita yhdisteitä voidaan välttää mutta samalla ylläpitäen vastaavaa tehokkuutta (20%). Tämä mahdollistaa vakaammat aurinkokennot, mikä on tärkeä askel kohti kaupallista käyttöä.
Perovskiiteistä ei ole aiemmin löydetty ominaisuutta, jota kutsutaan kantajan kertautumiseksi. Kyseinen vaikutus tekee materiaaleista paljon tehokkaampaa valon muuntamiseksi sähköksi. Amsterdamin yliopiston tutkijat raportoivat nyt, että tietyillä perovskiiteillä on tämä toivottu omaisuus.
Kun esimerkiksi puolijohteet - esimerkiksi aurinkokennoissa - muuntavat valon energian sähköksi, tapahtuu yleensä yksi hiukkanen kerrallaan. Kuitenkin tietyissä materiaaleissa, jos tuleva valo on tarpeeksi energinen, seurauksena voi olla ylimääräisiä elektronien ja aukon pareja; tämä prosessi tunnetaan kantajan kertautumisena.
Kun kantajan kertautuminen tapahtuu, muuttuminen valosta sähköksi voi tulla paljon tehokkaammaksi. Esimerkiksi tavallisissa aurinkokennoissa teoreettinen raja (Shockley-Queisser-raja) on hieman yli 33 prosenttia. Kantajan kertautumisen vaikutuksesta puolijohdekomponenttien nanokiteissä ennustetaan kuitenkin jopa 44 prosenttista suurinta tehokkuutta.
Nyt tutkijat osoittivat, että perovskiittiset nanokiteet, joka on valmistettu cesiumista, lyijystä ja jodista osoittavat kantajien kertautumista. Lisäksi he väittävät, että tämän vaikutuksen tehokkuus on korkeampi kuin millekään muulle aineelle tähän mennessä ilmoitettu.
Tutkijoiden mukaan saavutus osoittaa, että perovskiitti nanokiteistä voisi käyttää rakentamaan erittäin tehokkaita valoilmaisimia ja tulevaisuudessa ehkä aurinkokennoja.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 26.10.2018
Infineon Technologies on tänään julkistanut AURIX TC4Dx -mikro-ohjaimen, joka on uusimman AURIX TC4x -perheen ensimmäinen jäsen. Uusi mikro-ohjain perustuu 28 nanometrin teknologiaan ja tarjoaa lisää suorituskykyä sekä korkeanopeuksisia yhteyksiä.
Viikon päästä alkavat Münchenissä ammattielektroniikan tärkeimmät messut, kun Electronica avaa ovensa. Tämä tarkoittaa, että messujen uusien tuotteiden vyöry on jo alkanut. Flex Power Systems lupaa esitellä Münchenissä uutta datakeskusten teholähdettään.
Intel on ollut viime aikoina uudenlaisissa huhuissa, kun yhtiötä on välillä pilkottu, välillä myyty. Kolmannen neljänneksen tulokseen kirjattiin massiiviset 16,6 miljardin dollarin tappiot, mutta pääjohtaja Pat Gelsinger sanoo silti, että Inteliä tai sen osia ei olla myymässä minnekään.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.
