Điện mặt trời là gì? Các công bố khoa học về Điện mặt trời

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 phép đo kỹ lưỡng về các hằng số quang học của CH₃NH₃PbI₃ được sử dụng để xác định các tổn thất nhiễu loạn giới hạn trong các tế bào quang điện, cho thấy hiệu suất quang điện (IQE) lên đến 100% và hiệu suất tuyệt vời tại góc tới xiên.

APTES-SAM như một lớp giao diện hiệu quả trong các tế bào năng lượng mặt trời perovskite phẳng, tối ưu hóa giao diện và nâng cao hiệu suất.

Trong công trình này, một lớp dẫn điện đa lớp SnO₂/ZnO được giới thiệu với mục tiêu đạt được tổn thất năng lượng thấp và điện áp hở mạch lớn (V_oc) cho các tế bào mặt trời perovskite hoàn toàn vô cơ CsPbI₂Br (PVSCs) hiệu suất cao. Phim CsPbI₂Br chất lượng cao với các hạt tinh thể đều và bề mặt phủ hoàn toàn có thể được tạo ra trên bề mặt SnO₂/ZnO. Độ cao tối thiểu của băng dẫn điện ZnO giúp thuận lợi cho sự sắp xếp mức năng lượng thác đúng mong đợi giữa perovskite và lớp dẫn điện SnO₂/ZnO, với khả năng trích xuất electron vượt trội, dẫn đến sự giảm thiểu tái tổ hợp giúp bẫy giao diện với tốc độ tái tổ hợp điện tích thấp hơn và hiệu quả trích xuất điện tích lớn hơn. Tế bào mặt trời PVSC hoàn toàn vô cơ tối ưu hóa này mang lại một V_oc cao 1.23 V và hiệu suất chuyển đổi năng lượng (PCE) 14.6%, đây là một trong những hiệu suất tốt nhất được báo cáo cho các tế bào PVSC toàn vô cơ dựa trên Cs tính đến hiện tại. Quan trọng hơn, độ ổn định nhiệt tốt với chỉ 20% tổn thất PCE được chứng minh cho các tế bào PVSC CsPbI₂Br dựa trên SnO₂/ZnO sau khi được gia nhiệt ở 85 °C trong 300 giờ. Những phát hiện này cung cấp những hiểu biết quan trọng về thiết kế giao diện mà sẽ rất quan trọng để cải thiện thêm hiệu suất của các tế bào PVSC hoàn toàn vô cơ trong tương lai.

Vật liệu perovskite với các đặc tính quang lý đặc biệt đang bắt đầu thống trị lĩnh vực thiết bị quang điện mỏng. Tuy nhiên, một trong những thách thức chính là độ biến đổi của các thuộc tính phụ thuộc vào quy trình xử lý, do đó việc hiểu nguồn gốc của những biến đổi này là điều cần thiết. Tại đây, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thời gian lão hóa dung dịch tiền chất trước khi được đổ thành màng mỏng là một yếu tố tinh tế nhưng rất quan trọng có tác động đáng kể đến sự hình thành màng mỏng tổng thể và độ tinh thể, từ đó ảnh hưởng đến các yếu tố như sự phát triển hạt, độ tinh khiết pha, đồng nhất bề mặt, mật độ trạng thái bẫy và hiệu suất tổng thể của tế bào mặt trời. Nghiên cứu cho thấy việc lão hóa tiến bộ của dung dịch tiền chất thúc đẩy việc hình thành hiệu quả các hạt giống lớn hơn sau sự kết tinh nhanh của một mật độ lớn các hạt giống nhỏ. Phương pháp đổ nóng sau đó dẫn đến sự phát triển của các hạt lớn trong các màng mỏng đồng nhất với độ tinh thể tuyệt vời được xác nhận bằng hình ảnh kính hiển vi quét và các mẫu nhiễu xạ tia X. Các phim chất lượng cao được đổ từ dung dịch đã lão hóa là lý tưởng cho việc chế tạo thiết bị quang điện màng mỏng với dòng điện rò rỉ giảm và khả năng vận chuyển điện tốt. Quan sát này là một bước quan trọng hướng tới việc đạt được các màng mỏng có độ tinh thể cao với độ tin cậy trong hiệu suất thiết bị và thiết lập ảnh hưởng tinh tế nhưng mạnh mẽ của việc lão hóa dung dịch trước khi chế tạo các màng mỏng perovskite.

Phát triển các tế bào năng lượng mặt trời perovskite bán trong suốt với hiệu suất cao theo một cách đơn giản và nhanh chóng sẽ mở ra cơ hội ứng dụng trong các hệ thống quang điện tích hợp.

Dân số Thổ Nhĩ Kỳ đang gia tăng liên tục, do đó, nhu cầu tiêu thụ năng lượng cũng đang gia tăng. Các tuabin gió, nhà máy điện hạt nhân, và các nguồn tài nguyên boron cũng như uranium được sử dụng cho nhu cầu năng lượng. Thổ Nhĩ Kỳ đáp ứng nhu cầu năng lượng của mình bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên này. Mặt trời, một nguồn tài nguyên tự nhiên và vô hạn trong số các tài nguyên này, là một trong những nguồn năng lượng tự nhiên quan trọng nhất. Vấn đề quan trọng nhất cần xem xét để sử dụng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả nhất và thu được lợi ích là việc chọn lựa địa điểm phù hợp cho các nhà máy điện mặt trời. Mục tiêu của nghiên cứu này là lựa chọn địa điểm phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời và cung cấp hướng dẫn để xây dựng các nhà máy điện mặt trời tại các địa điểm thích hợp. Mười một lớp dữ liệu (thời gian nắng, bức xạ mặt trời, độ dốc, hướng, đường giao thông, nguồn nước, khu vực dân cư, đường đứt gãy động đất, khu vực mỏ, đường dây điện và biến áp) đã được chuẩn bị bằng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) trong GIS đã được sử dụng và phân tích. Dựa trên kết quả phân tích, vị trí của các khu vực có thể xây dựng năng lượng mặt trời đã được lựa chọn. Kết quả nghiên cứu cho thấy đặc biệt là khu vực đông bắc Nigde là khu vực phù hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời. Huyện Ulukisla có đặc điểm thích hợp nhất cho các nhà máy điện mặt trời trong số các huyện của Nigde. 80% các nhà máy điện mặt trời hiện có nằm trong các khu vực đã được phát hiện. Đã xác định rằng 20% còn lại của nhà máy điện mặt trời cũng nằm trong các khu vực phù hợp, nhưng vị trí của chúng không đạt hiệu quả tối ưu nhất.

Việc chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng ngày nay dựa vào silicon, một chất liệu tinh khiết, cuối cùng là tinh thể, và những chuyển tiếp hiệu quả nhất của nó giới hạn ở những điểm khác xa khỏi cực đại bức xạ mặt trời. Cuộc tìm kiếm liên tục các vật liệu quang điện hiệu quả đã tập trung gần đây vào các vật liệu perovskite halide chì hữu cơ-vô cơ nhờ vào quy trình chế tạo rất linh hoạt, bền vững và khoan dung của chúng, điều này thành công ngay cả khi nồng độ các tiền chất và các chế độ nhiệt độ khác xa khỏi giá trị tối ưu. Ngoài việc chế tạo đơn giản, nhóm vật liệu này cung cấp hiệu suất ấn tượng cao cho các tế bào quang điện (PV). Sự chú ý đến các vật liệu này giúp hiểu rõ các cơ chế đằng sau hiệu suất cao của chúng và xác định các vật liệu khác có cùng loại tính chất. Công trình này trình bày phân tích tính toán về các quá trình do ánh sáng kích thích trong các vật liệu perovskite ở nhiệt độ môi trường.