Năng lượng mặt trời là gì? Các công bố khoa học về Năng lượng mặt trời

Để tìm ra giới hạn lý thuyết tối đa cho hiệu suất của các bộ chuyển đổi năng lượng mặt trời tiếp giáp p-n, một hiệu suất giới hạn, được gọi là giới hạn cân bằng chi tiết của hiệu suất, đã được tính toán cho một trường hợp lý tưởng trong đó cơ chế tái hợp duy nhất của các cặp điện tử - lỗ là phát xạ, như yêu cầu bởi nguyên tắc cân bằng chi tiết. Hiệu suất cũng được tính cho trường hợp mà tái hợp phát xạ chỉ là một phần nhất định fc của tổng tái hợp, phần còn lại là không phát xạ. Hiệu suất tại các tải phù hợp đã được tính toán với khoảng cách vùng năng lượng và fc là các tham số, với giả định rằng ánh sáng mặt trời và tế bào đều là các vật thể đen với nhiệt độ lần lượt là 6000°K và 300°K. Hiệu suất tối đa được tìm thấy là 30% cho khoảng cách năng lượng là 1.1 eV và fc = 1. Các tiếp giáp thực tế không tuân theo mối quan hệ dòng điện - điện áp được dự đoán, và các lý do cho sự khác biệt này cũng như mối liên hệ của nó với hiệu suất được thảo luận.

Một lớp bề mặt vô định hình trên các hạt nano titanium dioxide tạo ra các trạng thái điện tử cho phép kích thích quang với bước sóng dài hơn.

Chúng tôi cho thấy rằng hiệu suất chuyển đổi năng lượng của các thiết bị quang điện hữu cơ dựa trên sự pha trộn polymer liên hợp/methanofullerene bị ảnh hưởng đáng kể bởi hình thái phân tử. Bằng cách cấu trúc sự pha trộn thành một hỗn hợp mật thiết hơn, chứa ít sự phân tách pha của các methanofullerenes, đồng thời tăng cường mức độ tương tác giữa các chuỗi polymer liên hợp, chúng tôi đã chế tạo được một thiết bị với hiệu suất chuyển đổi công suất đạt 2,5% dưới ánh sáng AM1.5. Đây là mức tăng gần gấp ba lần so với các giá trị đã được báo cáo trước đó cho loại thiết bị này, và nó gần đạt được mức yêu cầu cho việc sử dụng thực tiễn của các thiết bị này trong việc thu thập năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

Các perovskite halide organolead hiện nay đang là tuyển thủ hàng đầu trong vai trò hấp thụ ánh sáng trong các tế bào năng lượng mặt trời lai, khi chúng kết hợp được hiệu suất vượt quá 20% với nhiệt độ lắng đọng dưới 100 °C và quy trình chế tạo dựa trên dung dịch giá rẻ. Tính ổn định lâu dài vẫn là một trở ngại lớn cho ứng dụng ở quy mô công nghiệp. Tại đây, việc chứng minh rằng tác động phân hủy đáng kể đã xảy ra ngay trong quá trình tôi luyện một perovskite methylammonium lead triiode ở 85 °C, thậm chí trong khí quyển trơ, do đó vi phạm các tiêu chuẩn quốc tế. Hành vi quan sát được hỗ trợ quan điểm về các vật liệu perovskite hiện đang sử dụng như là các hệ thống vật chất mềm với năng lượng hình thành thấp, do đó đại diện cho một nút thắt lớn cho ứng dụng của chúng, đặc biệt ở những quốc gia có nhiệt độ trung bình cao. Kết quả này có thể kích thích một cuộc tìm kiếm rộng rãi hơn cho các gia đình perovskite mới với tính ổn định nhiệt được cải thiện.

Bài báo này xem xét những tiến bộ gần đây và các chiến lược trong việc phân tách nước bằng năng lượng mặt trời qua các chất bán dẫn không đồng nhất, đồng thời đề xuất các thách thức và triển vọng trong tương lai.

Phần lớn nghiên cứu về pin năng lượng mặt trời perovskite đã tập trung vào perovskite trihalide chì hữu cơ-vô cơ; trong tài liệu này, chúng tôi trình bày các pin năng lượng mặt trời perovskite CsPbI₃ vô cơ hoạt động lần đầu tiên.

Trong những thập kỷ vừa qua, các vật liệu nanocomposite đã được nghiên cứu rộng rãi trong tài liệu khoa học vì chúng mang lại những cải tiến về tính chất, ngay cả với hàm lượng hạt nano thấp. Hiệu suất của chúng phụ thuộc vào nhiều tham số, nhưng trạng thái phân tán và phân bố hạt nano vẫn là thách thức chính để đạt được tiềm năng đầy đủ của nanocomposite về mặt, ví dụ, khả năng chống cháy, tính chất cơ học, rào cản và nhiệt, v.v., điều này sẽ cho phép mở rộng việc sử dụng chúng trong công nghiệp. Trong khi số lượng nghiên cứu hiện có và thực tế là các bài báo tổng quan liên quan đến công thức của nanocomposite đã đáng kể, sau khi liệt kê các ứng dụng phổ biến nhất, bài đánh giá này tập trung sâu hơn vào các tính chất và vật liệu có liên quan trong ba lĩnh vực mục tiêu: đóng gói, năng lượng mặt trời và ô tô. Về các tiến bộ trong quy trình chế biến nanocomposite, bài đánh giá này thảo luận về các công nghệ cải thiện khác nhau như việc sử dụng siêu âm để phân tán hạt nano trong quá trình. Đối với các lớp phủ nano, nó mô tả các quy trình đã được sử dụng conventionally, cũng như việc lắng đọng hạt nano thông qua quy trình điện-hidrodynamic. Tóm lại, bài đánh giá này cung cấp các cơ sở cả về thành phần và khía cạnh quy trình để đạt được các tính chất tối ưu cho việc sử dụng nanocomposite trong các ứng dụng đã chọn. Như một cái nhìn tổng quát, các vấn đề an toàn nano cập nhật hiện nay được thảo luận.

Sự sửa đổi bề mặt bromua cesi (CsBr) đồng thời nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng của thiết bị và cải thiện khả năng chịu đựng của thiết bị đối với bức xạ UV.