सौर पेशींच्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी दुर्मिळ-पृथ्वी घटकांचा वापर करणे
सध्याच्या सौर सेल तंत्रज्ञानापेक्षा पेरोव्स्काइट सौर पेशींचे फायदे आहेत. त्यांच्यात अधिक कार्यक्षम होण्याची क्षमता आहे, हलके आहे आणि इतर प्रकारांपेक्षा कमी किंमत आहे. पेरोव्स्काइट सौर सेलमध्ये, पेरोव्स्काइटचा थर समोर पारदर्शक इलेक्ट्रोड आणि सेलच्या मागील बाजूस प्रतिबिंबित इलेक्ट्रोड दरम्यान सँडविच केला जातो. इलेक्ट्रोड ट्रान्सपोर्ट आणि होल ट्रान्सपोर्ट थर कॅथोड आणि एनोड इंटरफेस दरम्यान घातले जातात, जे इलेक्ट्रोड्समध्ये चार्ज संग्रह सुलभ करते. चार्ज ट्रान्सपोर्ट लेयरच्या मॉर्फोलॉजी स्ट्रक्चर आणि लेयर सीक्वेन्सवर आधारित पेरोव्स्काइट सौर पेशींचे चार वर्गीकरण आहेत: नियमित प्लानर, इनव्हर्टेड प्लानर, नियमित मेसोपोरस आणि इनव्हर्टेड मेसोपोरस स्ट्रक्चर्स. तथापि, तंत्रज्ञानासह अनेक कमतरता अस्तित्वात आहेत. प्रकाश, आर्द्रता आणि ऑक्सिजन त्यांच्या अधोगतीस प्रवृत्त करू शकतात, त्यांचे शोषण जुळत नाही आणि त्यांच्यात विना-रेडिएटिव्ह चार्ज रिकॉम्बिनेशनसह समस्या देखील आहेत. पेरोव्स्काइट्स लिक्विड इलेक्ट्रोलाइट्सद्वारे कोरडे केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे स्थिरता समस्या उद्भवू शकतात. त्यांच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगांची जाणीव करण्यासाठी, त्यांच्या पॉवर रूपांतरण कार्यक्षमता आणि ऑपरेशनल स्थिरतेमध्ये सुधारणा केल्या पाहिजेत. तथापि, तंत्रज्ञानाच्या अलीकडील प्रगतीमुळे 25.5% कार्यक्षमतेसह पेरोव्स्काइट सौर पेशी बनल्या आहेत, याचा अर्थ असा की ते पारंपारिक सिलिकॉन फोटोव्होल्टिक सौर पेशी मागे नाहीत. यासाठी, पेरोव्स्काइट सौर पेशींमध्ये अनुप्रयोगांसाठी दुर्मिळ-पृथ्वी घटकांचा शोध लावला गेला आहे. त्यांच्याकडे फोटोफिजिकल गुणधर्म आहेत जे समस्यांवर मात करतात. पेरोव्स्काइट सौर पेशींमध्ये त्यांचा वापर केल्याने त्यांचे गुणधर्म सुधारतील, ज्यामुळे स्वच्छ उर्जा समाधानासाठी मोठ्या प्रमाणात अंमलबजावणीसाठी ते अधिक व्यवहार्य बनवतील. दुर्मिळ पृथ्वी घटक पेरोव्स्काइट सौर पेशींना कसे मदत करतात अशा अनेक फायदेशीर गुणधर्म आहेत जे दुर्मिळ पृथ्वी घटक आहेत जे सौर पेशींच्या या नवीन पिढीचे कार्य सुधारण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. सर्वप्रथम, दुर्मिळ-पृथ्वी आयनमधील ऑक्सिडेशन आणि कपात क्षमता उलट करण्यायोग्य आहेत, ज्यामुळे लक्ष्य सामग्रीचे स्वतःचे ऑक्सिडेशन आणि घट कमी होते. याव्यतिरिक्त, पातळ-फिल्म तयार करणे या घटकांच्या व्यतिरिक्त पेरोव्स्काइट्स आणि चार्ज ट्रान्सपोर्ट मेटल ऑक्साईड या दोन्हीसह जोडण्याद्वारे नियमित केले जाऊ शकते. याउप्पर, फेज स्ट्रक्चर आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म क्रिस्टल जाळीमध्ये बदलून त्यास बदलून समायोजित केले जाऊ शकतात. धान्य सीमेवर किंवा सामग्रीच्या पृष्ठभागावर अंतर्देशीयपणे लक्ष्यित सामग्रीमध्ये एम्बेड करून दोष पासिव्हेशन यशस्वीरित्या साध्य केले जाऊ शकते. शिवाय, दुर्मिळ-पृथ्वी आयनमध्ये असंख्य उत्साही संक्रमण कक्षाच्या उपस्थितीमुळे इन्फ्रारेड आणि अल्ट्राव्हायोलेट फोटॉनला पेरोव्स्काइट-रिस्पॉन्सिव्ह दृश्यमान प्रकाशात रूपांतरित केले जाऊ शकते. याचे फायदे दुप्पट आहेत: ते उच्च-तीव्रतेच्या प्रकाशामुळे पेरोव्स्काइट्सचे नुकसान होण्यापासून टाळते आणि सामग्रीची वर्णक्रमीय प्रतिसाद श्रेणी वाढवते. दुर्मिळ पृथ्वी घटकांचा वापर केल्यास पेरोव्स्काइट सौर पेशींची स्थिरता आणि कार्यक्षमता लक्षणीय सुधारते. पातळ चित्रपटांचे मॉर्फोलॉजीज सुधारित करणे पूर्वी नमूद केल्याप्रमाणे, दुर्मिळ पृथ्वी घटक मेटल ऑक्साईड्स असलेल्या पातळ चित्रपटांच्या मॉर्फोलॉजीज सुधारित करू शकतात. हे चांगले दस्तऐवजीकरण केले गेले आहे की अंतर्निहित चार्ज ट्रान्सपोर्ट लेयरचे मॉर्फोलॉजी पेरोव्स्काइट लेयरच्या मॉर्फोलॉजीवर आणि चार्ज ट्रान्सपोर्ट लेयरशी संपर्क साधते. उदाहरणार्थ, दुर्मिळ-पृथ्वी आयनसह डोपिंग केल्याने एसएनओ 2 नॅनो पार्टिकल्सचे एकत्रिकरण प्रतिबंधित करते ज्यामुळे स्ट्रक्चरल दोष उद्भवू शकतात आणि मोठ्या एनआयओएक्स क्रिस्टल्सची निर्मिती देखील कमी करते, क्रिस्टल्सचा एकसमान आणि कॉम्पॅक्ट थर तयार करतो. अशाप्रकारे, या पदार्थांचे पातळ थर चित्रपट दुर्मिळ-पृथ्वी डोपिंगद्वारे प्राप्त केले जाऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, मेसोपोरस स्ट्रक्चर असलेल्या पेरोव्स्काइट पेशींमध्ये मचान थर सौर पेशींमध्ये पेरोव्स्काइट आणि चार्ज ट्रान्सपोर्ट लेयर्स दरम्यानच्या संपर्कांमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. या रचनांमधील नॅनो पार्टिकल्स मॉर्फोलॉजिकल दोष आणि असंख्य धान्य सीमा प्रदर्शित करू शकतात. यामुळे प्रतिकूल आणि गंभीर नॉन-रेडिएटिव्ह चार्ज रिकॉम्बिनेशन होते. छिद्र भरणे देखील एक समस्या आहे. दुर्मिळ-पृथ्वी आयनसह डोपिंग मचान वाढीचे नियमन करते आणि दोष कमी करते, संरेखित आणि एकसमान नॅनोस्ट्रक्चर्स तयार करते. पेरोव्स्काइट आणि चार्ज ट्रान्सपोर्ट लेयर्सच्या मॉर्फोलॉजिकल स्ट्रक्चरमध्ये सुधारणा करून, दुर्मिळ पृथ्वी आयन पेरोव्स्काइट सौर पेशींची एकूण कार्यक्षमता आणि स्थिरता सुधारू शकतात, ज्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात व्यावसायिक अनुप्रयोगांसाठी अधिक योग्य आहेत. पेरोव्स्काइट सौर पेशींचे महत्त्व अधोरेखित केले जाऊ शकत नाही. ते बाजारात सिलिकॉन-आधारित सौर पेशींपेक्षा कमी किंमतीसाठी उच्च उर्जा निर्मितीची क्षमता प्रदान करतील. अभ्यासाने असे सिद्ध केले आहे की दुर्मिळ-पृथ्वी आयनसह डोपिंग पेरोव्स्काइटमुळे त्याचे गुणधर्म सुधारतात, ज्यामुळे कार्यक्षमता आणि स्थिरता सुधारते. याचा अर्थ असा आहे की सुधारित कामगिरीसह पेरोव्स्काइट सौर पेशी वास्तविकतेचे एक पाऊल जवळ आहेत.
पोस्ट वेळ: जुलै -04-2022 