เซลล์แสงอาทิตย์ที่รวมเอาผลึกเพอรอฟสไกต์ทั้งในรูปแบบสามมิติและสองมิติไว้ยังคงประสิทธิภาพไว้ได้แม้หลังจากสัมผัสกับความร้อนและความชื้นสูง นับเป็นครั้งแรกสำหรับอุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีแนวโน้มดีแต่ไม่เสถียรอย่างฉาวโฉ่ อุปกรณ์ดังกล่าวซึ่งพัฒนาโดยนักวิจัยในซาอุดีอาระเบีย รักษาประสิทธิภาพเริ่มต้นไว้ได้ 95% หลังจากใช้งาน 1,000 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 85°C
และความชื้นสัมพัทธ์
85% จึงเป็นไปตามมาตรฐานความเสถียรทางอุตสาหกรรมที่สำคัญสำหรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไคต์เป็นวัสดุผลึกที่มีโครงสร้าง ABX 3 โดยที่ A คือซีเซียม เมทิลแอมโมเนียม (MA) หรือฟอร์มามิดิเนียม (FA) B คือตะกั่วหรือดีบุก และ X คือคลอรีน โบรมีน หรือไอโอดีน พวกเขามีแนวโน้มว่า
จะเป็นผู้สมัครสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางเนื่องจากสามารถดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ที่กว้างได้ด้วยแถบความถี่ที่ปรับได้ ตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและรู) ยังสามารถกระจายผ่านพวกมันอย่างรวดเร็วและในระยะทางไกล คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ชนิด
เพอรอฟสไกต์มีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (PCE) มากกว่า 18% ทำให้ประสิทธิภาพเทียบเท่ากับวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นที่ยอมรับ เช่น ซิลิกอน แกลเลียมอาร์เซไนด์ และแคดเมียมเทลลูไรด์ปัญหาคือ ประสบกับข้อบกพร่องของพื้นผิวที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและมีแนวโน้มที่จะเกิดการเปลี่ยนแปลง
ทางโครงสร้างที่เรียกว่าการย้ายถิ่นของไอออน ปัจจัยทั้งสองมีแนวโน้มที่จะทำให้ฟิล์มเพอร์รอฟสไกต์ไม่เสถียร และความไม่เสถียรเหล่านี้จะเด่นชัดยิ่งขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและการสัมผัสกับโมเลกุลของน้ำ
ทนทานต่อความร้อนและความชื้นในผลงานชิ้นใหม่นี้ สองชั้น (หนึ่งชนิด n และหนึ่งชนิด p)
จากนั้นอิเล็กตรอนและโฮลจะแยกจากกัน โดยอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปยังชั้นเพอร์รอฟสไคต์ 2 มิติชนิด n และรูจะเคลื่อนที่ไปยังชั้นชนิด p จึงสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้น เนื่องจากเพอรอฟสกี้แบบ 2 มิติทนทานต่อความร้อนและความชื้นได้ดีกว่าเพอรอฟสกี้แบบ 3 มิติ การเพิ่มชั้นของเพอรอฟสไคต์แบบแรก
บนแผ่นฟิล์ม
ของเพอรอฟสไคต์แบบหลังทำให้เกิดจุดเชื่อมต่อแบบเฮเทอโรจังก์ชันที่สามารถปิดกั้นการอพยพของไอออนและความชื้นได้ ด้วยเลเยอร์ 2 มิติที่ก่อตัวเป็น “ชั้นเคลือบด้านบน” เป็นหลักสำหรับฟิล์ม 3 มิติ เซลล์แสงอาทิตย์ของทีมงาน KAUST จึงมีอัตราการแปลงพลังงาน 24.7% และแรงดันไฟฟ้าวงจร
นักวิจัยยังค้นพบว่าการปรับแต่งจำนวนแผ่นงาน 2 มิติ (หรือขนาดของแผ่นงาน) นั้นมีความสำคัญต่อการเคลือบทับหน้าอย่างมีประสิทธิภาพ เทคนิคนี้เคยใช้มาก่อนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์แบบธรรมดาซึ่งมีชั้น p-type อยู่ด้านบนสุด อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้
มันยังใช้งานไม่ได้กับอุปกรณ์กลับหัวซึ่งมีเลเยอร์ n-type อยู่ด้านบนสุดทีมงานซึ่งรายงานผลงานของตนในScienceกล่าวว่าขณะนี้สมาชิกกำลังออกแบบโมเลกุลใหม่สำหรับเพอร์รอฟสไกต์แบบ 2 มิติ เพื่อพัฒนาเซลล์เพอร์รอฟสไคต์กลับด้านที่มีความเสถียรสูงและมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับอุปกรณ์ทั่วไป
ซึ่งอาจเกิน 25% “เราจะทำการทดสอบความเสถียรอื่นๆ ของ IEC [มาตรฐานอุตสาหกรรม] รวมถึงผลกระทบของการไบอัสแรงดันย้อนกลับ และการทดสอบอุปกรณ์ภายนอกอาคารเพื่อทำความเข้าใจและระบุถึงปัจจัยที่จำกัดความเสถียร” เดอ วูลฟ์ กล่าวเปิดประมาณ 1.20 eV
กลุ่มยังหวังที่จะใช้เทคโนโลยีของตนในการถ่ายภาพแกนเครื่องปฏิกรณ์ที่เสียหาย โดยเฉพาะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะในญี่ปุ่น หลังจากภัยพิบัติในปี 2554 บริษัทไฟฟ้าโตเกียว (TEPCO) ซึ่งเป็นผู้ดำเนินการฟุกุชิมะต้องการใช้มิวออนเพื่อช่วยค้นหาเชื้อเพลิงที่หลอมละลายภายในเครื่องปฏิกรณ์
ของโรงงาน
เพื่อกำจัดเชื้อเพลิงดังกล่าวในภายหลัง และระหว่างปี 2015 ถึง 2017 บริษัทใช้การวัดการดูดซับของมิวออนเพื่อแสดงให้เห็นว่าเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ในเครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 1 ถึง 3 ได้หลุดออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์ที่เกี่ยวข้องจากข้อมูลของมอร์ริส การถ่ายภาพรังสีแบบดูดกลืนไม่เหมาะกับงาน
เนื่องจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และน้ำมีความหนาแน่นใกล้เคียงกัน เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Los จึงทำงานร่วมกับนักฟิสิกส์ที่ เพื่อพัฒนาเครื่องตรวจจับการกระเจิง ซึ่งพวกเขาทดสอบได้สำเร็จที่เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก ในเมืองโยโกฮาม่า อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ถือว่าแพงเกินไปและก่อกวน
ที่จะนำมาใช้ที่ฟุกุชิมะ “เราผิดหวังมากที่ไม่ได้ทำการตรวจวัด” มอร์ริสกล่าวอย่างไรก็ตาม ในยุโรป ดูเหมือนว่าความสนใจจะเพิ่มมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเยอรมนี ซึ่งมีกำหนดปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เหลืออยู่ทั้งหมดภายในปี 2565 และจำเป็นต้องกำจัดและจัดเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้วจำนวนมาก
ชี้ให้เห็นว่าเมื่อปิดโรงงานทั้งหมดในประเทศแล้ว จะไม่มีบ่อทำความเย็นสำหรับตรวจสอบภายในถังบรรจุ และเขาสงสัยว่าฝรั่งเศสหรือประเทศเพื่อนบ้านที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์รายอื่นๆ จะยินยอมตรวจสอบของเสียหรือไม่ “ทุกคนมีปัญหาในการจัดการกับตนเองมากพอ” เขากล่าว
ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันจึงกำลังตรวจสอบวิธีการดูภายในถังเก็บแบบแห้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้โคโลญจน์ ซึ่งเป็นผู้ประสานงานโครงการริเริ่ม กล่าวว่า นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเยอรมนีไม่น่าจะมีแหล่งเก็บข้อมูลถาวรจนกว่าจะถึงปี 2050 เป็นอย่างน้อย เธอกล่าวว่า แนวคิดนี้คือ
“เพื่อให้แน่ใจว่า ส่วนประกอบเชื้อเพลิงทั้งหมดที่คุณคิดว่าอยู่ในถังบรรจุนั้นแท้จริงแล้วอยู่ในถัง”
ด้วยเหตุนี้ ไอมันน์จึงติดต่อเปาโล เชกเคียที่ห้องทดลองแห่งชาติเลกนาโรในปาดัว ประเทศอิตาลี และเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับ ที่ทำจากท่อดริฟท์ ในกรณีนี้ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี
แนะนำ ufaslot888g
