Наука

Молекулярный спейсер помогает крупным перовскитным солнечным модулям служить дольше

15 просмотры

Две границы раздела, одна молекула

Перовскитные солнечные элементы теряют эффективность и стабильность при масштабировании от лабораторных образцов до полноценных модулей. Команда из Шанхайского университета Цзяо Тун, лаборатории CATL 21C при Фуцзяньской лаборатории инноваций в области науки и технологий для энергетических устройств Китая и Шанхайского института безуглеродного преобразования и использования энергии решила проблему двух границ раздела одновременно.

Исследователи ввели гидройодид 5-аминовалериановой кислоты (5AVAI) в качестве бифункционального молекулярного спейсера в процессе изготовления. Его карбоксильная группа закрепляется на самоорганизующемся монослое под перовскитом, улучшая смачиваемость поверхности и упорядоченность молекул. Его аминогруппа взаимодействует с перовскитом и транспортными слоями, уплотняя контакт между ними. Дополнительный этап постобработки не требуется.

Цифры на модуле 10 см

По мере кристаллизации перовскита часть 5AVAI мигрирует к верхней поверхности, пассивируя дефекты и снимая напряжение решётки. Используя этот in-situ подход, команда сообщила о коэффициенте полезного действия 22,31 процента, из которых 21,69 процента сертифицированы, на модулях 10 на 10 см с апертурной площадью 64 квадратных сантиметра, изготовленных масштабируемым методом слот-дай покрытия.

Показатели долговечности важны не меньше эффективности. Модули сохранили 95,6 процента начальной эффективности после 2000 часов непрерывной работы при 75°C — один из лучших результатов, о которых сообщалось для крупноформатных перовскитных модулей.

Почему масштабирование всё ещё даётся тяжело

Малоплощадные перовскитные элементы уже превышают 27 процентов эффективности, но перенести эти показатели на коммерческие размеры модулей было сложной задачей: равномерно нанести покрытие на большую поверхность трудно, а межсоединения между полосами элементов создают мёртвые зоны, не вырабатывающие энергию.

Решая вопросы смачиваемости, межфазного контакта и напряжения за один этап изготовления, метод предлагает более простой путь к производству долговечных перовскитных изделий. Развёртывание в масштабах энергосистемы будет зависеть от того, как эти результаты выдержат проверку на промышленных линиях нанесения покрытий.

---

Спечённые бронзовые и железные подшипники для высокопроизводительного оборудования

Порошковая металлургия превращает металлический порошок непосредственно в готовый подшипник за один цикл прессования и спекания — почти окончательная форма, практически без отходов механической обработки и допуски, которые остаются стабильными на миллионах деталей. Спечённые подшипники от Soperb производятся из железа, железо-медь, оловянной бронзы и нержавеющей стали (SS-304L), с контролируемой пористостью, которая сохраняет смазочное масло внутри металла на весь срок службы: самосмазывающиеся втулки, которые работают бесшумно в двигателях, насосах, вентиляторах, электроинструментах, редукторах и автомобильных узлах, без масляной линии, требующей обслуживания. Марки каталогизированы по стандартам DIN, MPIF, JIS, AMES и BSI BS 5600, включая варианты с графитом и медью для работы при высоких нагрузках и высоких температурах. Посетите www.pmsnt.com, чтобы выбрать марку по стандарту, по нагрузке или по размеру вала.

Источник: Nature / Perovskite-Info