นาซาได้ทำการทดสอบเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์รูปแบบใหม่

ตีพิมพ์ในวารสารScienceการวิจัยพลังงานสะอาดที่นำโดยมหาวิทยาลัย Toledo ร่วมกับมหาวิทยาลัย Washington, University of Toronto, Northwestern University และ Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology ได้แก้ปัญหาด้วยความทนทานของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite นำเทคโนโลยีเข้าใกล้การจ่ายไฟให้กับแผงโซลาร์เซลล์ในตลาดผู้บริโภคไปอีกขั้น Dr. Yanfa Yan ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัย UToledo และเป็นสมาชิกของ UToledo Wright Center for Photovoltaics Innovation และ UToledo Wright กล่าวว่า "เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite เป็นเส้นทางสู่การลดต้นทุนการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงและต้นทุนการผลิตต่ำ" การค้า "อย่างไรก็ตาม เราจำเป็นต้องเสริมความทนทานของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่เกิดใหม่ระหว่างการทำงานกลางแจ้ง" เทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องอยู่รอดได้นานหลายสิบปีกลางแจ้งในทุกสภาพอากาศและอุณหภูมิโดยไม่สึกกร่อนหรือแตกหัก "ความท้าทายนี้ไม่ใช่อุปสรรคอีกต่อไปในการปรับใช้ศักยภาพของเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์" หยานกล่าว "ผลงานที่ก้าวล้ำของเราช่วยปรับปรุงความเสถียรของอุปกรณ์และนำเสนอวิธีการบรรลุความสำเร็จหลังจากการวิจัยและพัฒนามานานนับทศวรรษ" ทีมงานได้ค้นพบส่วนผสมที่ช่วยเพิ่มการยึดเกาะและความเหนียวเชิงกล นักวิจัยทดลองแสดงให้เห็นว่าเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไคต์ที่บำบัดด้วย 1,3-bis(diphenylphosphino)propane (DPPP) ซึ่งเป็นโมเลกุลพื้นฐานของไดฟอสฟีนลิวอิส ยังคงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงและแสดงความทนทานที่เหนือกว่าหลังจากการทำงานต่อเนื่องภายใต้แสงจำลองจากดวงอาทิตย์เป็นเวลานานกว่า 3,500 ชั่วโมง หรือมากกว่า 145 วัน พวกเขาใช้สิ่งที่เรียกว่าแสงจากดวงอาทิตย์ดวงเดียว ซึ่งเทียบเท่ากับแสงแดดกลางแจ้ง Yan กล่าวว่า "โมเลกุลฐานของ Lewis ที่มีฟอสฟีนซึ่งมีอะตอมที่ให้อิเล็กตรอน 2 อะตอมมีผลผูกพันกับพื้นผิวของ perovskite อย่างแน่นหนา "เราเห็นผลที่เป็นประโยชน์อย่างมากต่อคุณภาพของฟิล์มเพอรอฟสไกต์และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ เมื่อเราบำบัดเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ด้วย DPPP" "DPPP เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่มีต้นทุนต่ำและเข้าถึงได้ง่าย ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการค้าเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์" ดร. จ้าวหนิง ซง ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการวิจัยในห้องปฏิบัติการของ Yan ที่ UToledo และหนึ่งในผู้เขียนรายงานฉบับใหม่กล่าว กระดาษ. โซลาร์เซลล์ นักวิจัยกล่าวว่าขั้นตอนต่อไปในการก้าวไปข้างหน้าของเทคโนโลยีคือการใช้สิ่งที่ค้นพบเพื่อทำให้แผง perovskite มีความเสถียร ดร. Chongwen Li ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาและเป็นศิษย์เก่าของ UToledo ทำงานร่วมกับ Yan ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Li ได้รับปริญญาเอกของเขา ในสาขาฟิสิกส์จาก UToledo ในปี 2020 เขาเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต "การใช้ประโยชน์จากศักยภาพด้านความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite อย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกสำหรับการลดคาร์บอนอย่างต่อเนื่องของเศรษฐกิจโลก" หลี่กล่าว "หลังจากการสาธิตที่ประสบความสำเร็จของ DPPP ในการปรับปรุงความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ เรากำลังนำไปใช้กับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบเพอรอฟสไกต์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ต่อไป และย้ายอุปกรณ์ต้นแบบไปสู่เชิงพาณิชย์" ยูโทเลโดเป็นผู้บุกเบิกด้านการวิจัยและพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์มากว่า 30 ปี เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้วที่ทีมงานของ Yan ที่ UToledo ได้ระบุคุณสมบัติในอุดมคติของ perovskites ซึ่งเป็นวัสดุผสมที่มีโครงสร้างผลึกพิเศษที่ก่อตัวขึ้นจากเคมี และเริ่มมุ่งเน้นความพยายามในการนำเซลล์แสงอาทิตย์ที่แตกต่างกันสองเซลล์มารวมกันเพื่อเพิ่มพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดที่เกิดจากการใช้ สเปกตรัมของดวงอาทิตย์สองส่วนที่แตกต่างกัน ในเดือนพฤศจิกายน ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก UToledo, University of Toronto และ Northwestern University ได้ร่วมมือกันสร้างเซลล์แสงอาทิตย์แบบ perovskite ควบคู่กันทั้งหมดที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงเป็นประวัติการณ์ งานวิจัย นี้ตีพิมพ์ในวารสารNature "โอไฮโอตะวันตกเฉียงเหนือเป็นผู้นำระดับโลกในด้านเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ และมหาวิทยาลัย Toledo อยู่ในระดับแนวหน้าของความก้าวหน้าครั้งแล้วครั้งเล่า การลงทุนและความร่วมมือระหว่างกระทรวงพลังงานและผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัยระดับโลกที่มหาวิทยาลัยของเรายังคงจ่ายเงินปันผลตามผลงาน ผู้ชายและผู้หญิงได้รับประโยชน์จากอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ที่กำลังเติบโต" Marcy Kaptur สมาชิกสภาคองเกรส (OH-09) สมาชิกระดับสูงของคณะอนุกรรมการการจัดสรรบ้านเพื่อการพัฒนาพลังงานและน้ำกล่าว "ในฐานะสมาชิกชั้นนำด้านการพัฒนาพลังงานและน้ำ ฉันจะสนับสนุนการลงทุนอย่างชาญฉลาดต่อไปเพื่อขับเคลื่อนความเป็นอิสระด้านพลังงานของอเมริกา" ศูนย์ไรท์สำหรับนวัตกรรมเซลล์แสงอาทิตย์และการพาณิชย์ก่อตั้งขึ้นที่ UToledo ในปี 2550 เพื่อสนับสนุนการวิจัยและการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยเงินสนับสนุน 18.6 ล้านดอลลาร์จากกรมพัฒนาแห่งรัฐโอไฮโอ พร้อมด้วยเงินสนับสนุน 30 ล้านดอลลาร์จากหน่วยงานรัฐบาลกลาง มหาวิทยาลัย และพันธมิตรทางอุตสาหกรรม