Éascaíonn Bosca Glove Perovskite Ullmhúchán Cealla Gréine Perovskite

I measc an aistrithe fuinnimh dhomhanda, tá cealla gréine perovskite (PSCanna) tagtha chun cinn mar theicneolaíocht réalta sa ghlúin nua fótavoltach, mar gheall ar a buntáistí amhail éifeachtacht chomhshó fhótaileictreach ard (éifeachtúlacht teoiriciúil níos mó ná 30%), próisis déantúsaíochta ar chostas íseal, agus bandgap tunable. Mar sin féin, tá ábhair perovskite thar a bheith íogair d'fhachtóirí comhshaoil ​​cosúil le taise, ocsaigin agus deannach, rud a éilíonn ullmhú laistigh de thimpeallachtaí atá an-ghlan, atá cosanta ag gás. Tá an Comhtháthaíonn bosca glove perovskite , mar phíosa trealaimh ríthábhachtach sa réimse seo, sil-leagan bhfolús, rialú glan comhshaoil, agus próiseáil iomlán faoi iamh, ag soláthar ardán turgnamhach cobhsaí agus inrialaithe le haghaidh taighde, forbairt agus tionsclaíocht na gcealla gréine perovskite.

Ó baineadh amach éifeachtacht chomhshó fhótaileictreach de 3.8% den chéad uair in 2009, tá éifeachtacht na gcealla gréine perovskite tar éis dul thar 25% laistigh de bheagán os cionn deich mbliana, ag druidim le teorainn theoiriciúil na gcealla gréine sileacain-bhunaithe. Tá a mbuntáistí sna:

Bandgap intunable: Cumasaíonn optamú trí innealtóireacht chomhdhéanaimh ionsú iomlán-speictrim.

Mar sin féin, is iad na saincheisteanna cobhsaíochta a bhaineann le hábhair pherovskite (cosúil le díghrádú de bharr taise, ocsaigine agus solais) an príomhchonstaic ar a dtráchtálú. Le linn ullmhúcháin, is féidir le taise, ocsaigin, agus deannaigh san atmaisféar comhthimpeallach lochtanna sa scannán perovskite, feidhmíocht gléas táireach. Mar thoradh air sin, tá an bosca lámhainní anois ina threalamh riachtanach le haghaidh monarú cealla gréine perovskite.

Tá dhá mhór-mhodúl sa bhosca glove perovskite: córas sil-leagan ardfholús agus bosca lámhainní lán-iata gáis támh. Baineann comhtháthú gan uaim próiseas lúb dúnta amach ina gcuimsítear 'tástáil ullmhúcháin-iata':

1. Taispeántas Comhtháite Fholúis: Tá an bosca glove comhtháite le córais taiscthe bhfolús. Is féidir scannáin tanaí a thaisceadh laistigh de sheomraí galú ardfholús, agus ina dhiaidh sin stóráil samplach, ullmhú agus cigireacht taobh istigh den bhosca lámhainní. Baineann an dearadh seo amach imfhálú iomlán do phróisis cosúil le galú, imchochlú, agus tástáil, rud a chuireann deireadh le tionchar na timpeallachta atmaisféarach ar ábhair pherovskite.

2. Córas Scagacháin Ultra-Glan: Feistithe le córas scagacháin ultra-ghlan FFU (Aonad Scagaire Fan) comhtháite. Téann gás laistigh den bhosca glove trí lucht leanúna a bhaint deannaigh agus eilimintí scagaire ard-éifeachtúlachta (scagairí ard-éifeachtúlachta U15 nó H14 ard-éifeachtúlachta), ag giniúint sreabhadh laminach ón mbarr anuas. Déantar aer ó bhun an tseomra a athshruthú ar ais go dtí an córas scagacháin trí dhuchtanna, ag cinntiú go sroicheann caighdeáin glaineachta leibhéil Aicme 10 nó Aicme 100.

3. Atmaisféar támh & Rialú Teochta: Tá an taobh istigh den bhosca lámhainní líonta le gáis támha cosúil le nítrigin nó argón chun teagmháil a chosc idir ábhair perovskite agus ocsaigine nó taise. Le haghaidh réitigh ullmhúcháin teocht-íogair, is féidir oiriúntóir aer a chur leis chun an teocht inmheánach idir 15-20 ° C a rialú go beacht, ag cinntiú coinníollacha turgnamhacha cobhsaí.

Úsáidtear boscaí lámhainní Perovskite go forleathan in ullmhú cealla gréine perovskite, OLEDs (Dé-óid Orgánacha astaithe Solais), PLEDs (Dé-óid astaithe Solais Polymer), agus feistí leathsheoltóra. Ag glacadh cealla gréine perovskite mar shampla, áirítear sa phróiseas ullmhúcháin:

Glanadh Foshraithe: Soláthraíonn an bosca glove perovskite timpeallacht an-ghlan agus cobhsaí chun foshraitheanna trédhearcacha seoltaí gloine a ghlanadh (m.sh., FTO nó ITO). Laistigh den bhosca glove, seachnaítear éillithe seachtracha cosúil le deannach agus taise go héifeachtach, ag cinntiú nach bhfuil an próiseas glantacháin fós gan éillithe. Is féidir le neamhíonachtaí ar dhromchla an tsubstráit an greamaitheacht idir an scannán perovskite agus an tsubstráit a dhochrú, rud a laghdóidh feidhmíocht cille ina dhiaidh sin.

Stóráil Ábhar: Tá réitigh réamhtheachtaithe Perovskite an-íogair don chomhshaol agus imoibríonn siad go héasca le taise atmaisféarach agus ocsaigine, rud a fhágann díghrádú feidhmíochta. Soláthraíonn an t-atmaisféar gáis támh ard-íonachta taobh istigh den bhosca glove perovskite suíomh stórála idéalach. Déanann réitigh a stóráil laistigh den bhosca glove iad a leithlisiú go hiomlán ón atmaisféar comhthimpeallach, rud a chinntíonn cobhsaíocht ábhartha. Cinntíonn sé seo go gcoimeádann an tuaslagán réamhtheachtaithe perovskite dea-ghníomhaíocht le linn ullmhúcháin scannán, rud a chuireann ar chumas cealla gréine perovskite ardchaighdeáin a mhonarú.

Cumhdach Réitigh: Cinntíonn oibríochtaí sciath réitigh perovskite laistigh den bhosca lámhainní nach gcuireann fachtóirí comhshaoil ​​seachtracha isteach ar an bpróiseas. Cibé an úsáid a bhaint as sciath lann, lannú dochtúir, nó modhanna sciath casadh, ráthaíonn an timpeallacht gáis chobhsaí agus glaineacht ard taobh istigh den bhosca glove go bhfuil an tuaslagán perovskite brataithe go haonfhoirmeach ar an tsubstráit gan neamhíonachtaí a ionchorprú. Bíonn tionchar díreach ag aonfhoirmeacht an sciath ar chaighdeán agus ar fheidhmíocht an scannáin perovskite agus, dá bhrí sin, ar éifeachtúlacht chomhshó fhótaileictreach na cille gréine.

Cóireáil Teirmeach: Cuirtear an tsubstráit brataithe ar phláta te nó i bhfoirnéis ardteochta le haghaidh annealaithe chun scannán dlúth perovskite a dhéanamh.

Leictreoidí Seolta Trédhearcacha: Soláthraíonn an bosca lámhainní perovskite timpeallacht oibriúcháin chobhsaí le linn ocsaídí seoltacha trédhearcacha a chur i bhfeidhm agus a théamh (m.sh. ITO) ar ghloine seoltaí nó ar scannáin chun leictreoidí a fhoirmiú. Cinntíonn an glaineacht taobh istigh den bhosca glove go bhfanann an sciath ITO neamh éillithe ag neamhíonachtaí, ag ráthú seoltacht agus cobhsaíocht leictreoid. Ag an am céanna, cuireann an t-atmaisféar gáis támh cosc ​​ar ocsaídiú an ábhair leictreoid le linn leigheas teasa. Cinntíonn sé seo go gcruthóidh an leictreoid cosán seoltaí maith tar éis cóimeála leis an gciseal perovskite, ag tarchur sruth go héifeachtach agus ag cur le feidhmíocht iomlán na cille.

Ciseal Tiontaithe Fhótaileictreach: Cinntíonn an teocht chobhsaí, an taise, agus an t-atmaisféar ar leith laistigh den bhosca glove aonfhoirmeacht agus cobhsaíocht an ábhair ciseal comhshó fhótaileictreach le linn sciath, rud a chosc ar imoibrithe le substaintí cosúil le huisce agus ocsaigin a d'fhéadfadh difear a dhéanamh d'éifeachtúlacht chomhshó fhótaileictreach an PSC.

Comhthionól Gléas: Le linn na cealla gréine perovskite a thionól, cuireann an timpeallacht séalaithe, glan, támh gáis a chruthaíonn an bosca glove perovskite cosc ​​ar iontráil ábhar salaithe cosúil le deannach, taise agus ocsaigin, rud a chinntíonn teagmháil mhaith idir na comhpháirteanna cealla gréine perovskite éagsúla.