เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจาก perovskites ซึ่งมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงาน (PCE) ที่ทำลายสถิติมากกว่า 23% อาจเหมาะสำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยั่งยืนหากไม่ได้เกิดจากความร้อนที่ไม่เสถียร เทคนิคใหม่ในการแทนที่ส่วนประกอบที่เสถียรน้อยที่สุดในเซลล์เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ได้ ความสำเร็จนี้เป็นความก้าวหน้าที่แท้จริงในเชิงพาณิชย์
Perovskites มีโครงสร้าง ABX 3 โดยที่ A
คือซีเซียมและเมทิลแอมโมเนียม (MA) หรือฟอร์มามิดิเนียม (FA) B คือตะกั่วหรือดีบุก และ X คือคลอรีน โบรมีนหรือไอโอดีน พวกเขาเป็นหนึ่งในวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบันเนื่องจากสามารถดูดซับแสงในช่วงความยาวคลื่นสเปกตรัมแสงอาทิตย์ได้หลากหลายด้วยแถบความถี่ที่ปรับแต่งได้ ตัวพาประจุ (อิเล็กตรอนและรู) ยังสามารถกระจายผ่านพวกมันได้อย่างรวดเร็วและยาวนาน คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมทั้งหมดนี้ช่วยให้ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ของวัสดุเหล่านี้พุ่งสูงขึ้นจาก 3.8% (ในปี 2552) เริ่มต้นเป็นเกือบ 23% ในขณะนี้ ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเทคโนโลยีที่มีอยู่ เช่น ซิลิกอน GaAs และ CdTe
การเปลี่ยนเมทิลแอมโมเนียมและโบรมีนเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดประกอบด้วยโบรไมด์และ MA ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่เสถียรทางความร้อน ในการเอาชนะปัญหานี้ นักวิจัยได้เปลี่ยน MA ด้วย FA เนื่องจากไม่เพียงมีความเสถียรทางความร้อนมากกว่า MA แต่ยังมีแถบคาดสีแดงที่เหมาะสมที่สุดอีกด้วย น่าเสียดาย เนื่องจาก FA มีขนาดใหญ่ เอฟเอจึงบิดเบือนโครงตาข่าย perovskite และสร้างเฟส “สีเหลือง” แบบโฟโตอินแอกทีฟที่อุณหภูมิห้อง “เฟสสีดำ” ที่ไวต่อแสงสามารถเห็นได้เฉพาะที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น
นักวิจัยนำโดยMichael SalibaจากAdolphe Merkle Instituteใน Fribourg และAnders HagfeldtจากEcole Polytechnique Fédérale de Lausanneได้ค้นพบวิธีที่จะทำให้เฟสสีดำของ FA คงที่ที่อุณหภูมิห้อง พวกเขาทำเช่นนี้โดยแทนที่โบรมีนด้วยไอโอดีนและ MA ด้วยรูบิเดียมและซีเซียม เซลล์ที่เป็นผลลัพธ์ซึ่งรายงานในScience 10.1126/science.aat3583มี PCE ที่ 20.35% ซึ่งเป็นหนึ่งในประสิทธิภาพที่ได้รับการรายงานดีที่สุดสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด Perovskite ที่ไม่ใช่ MA
เข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมระนาบ
วัสดุใหม่นี้ยังสามารถเข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมระนาบซึ่งหมายความว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความยืดหยุ่นมีความเป็นไปได้ที่น่าตื่นเต้น” ซาลิบากล่าวกับPhysics Worldวัสดุการขนส่งอิเล็กตรอนแบบ Bilayer ช่วยปรับปรุงเซลล์แสงอาทิตย์ของ perovskiteการแทนที่ MA อินทรีย์ด้วย FA แบบอนินทรีย์เป็นเพียงขั้นตอนเดียว เขากล่าวเสริม “ความพยายามครั้งก่อนในการรักษาเสถียรภาพของโฟโตแอกทีฟแบล็คเฟสของ FA มาจากการใช้แถบคาดสีน้ำเงินซึ่งดูดซับแสงน้อยลงและทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง เราประสบความสำเร็จในการกำจัด Br และยังคงได้รับ perovskite ที่เสถียรในเฟสโดยมีแถบคาดที่เล็กกว่าซึ่งสามารถเก็บแสงได้มากขึ้นและผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น”
ไฟ LED ที่มี >20% EQEเช่นเดียวกับเซลล์แสงอาทิตย์ Perovskites ยังแสดงสัญญาที่ดีสำหรับอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เช่นไดโอดเปล่งแสงที่สามารถใช้ในแอพพลิเคชั่นเช่นจอแบนและไฟโซลิดสเตต อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคการประมวลผลโซลูชันแบบง่ายๆ และสามารถปรับแต่งสีได้
อย่างไรก็ตาม ปัญหาคือประสิทธิภาพควอนตัมภายนอกที่รายงานสูงสุด หรือ EQE (ซึ่งเป็นจำนวนโฟตอนที่ผลิตต่ออิเล็กตรอนที่บริโภค) ของ perovskites ที่เปล่งแสงสีเขียวและสีแดงอยู่ที่ประมาณ 14 และ 12% ตามลำดับ ค่าเหล่านี้ล้าหลังค่าของ LED อินทรีย์และ LED ควอนตัมดอทอนินทรีย์ ทีมนักวิจัยในจีน สิงคโปร์ และแคนาดาอาจแก้ปัญหานี้ได้ด้วยการผลิตไฟ LED จากเฮไลด์เพอรอฟสกีต์ที่มี EQE มากกว่า 20%
“การจัดการการกระจายองค์ประกอบ”
นักวิจัยประสบความสำเร็จโดยใช้กลยุทธ์ใหม่ที่พวกเขาได้ขนานนามว่าการจัดการการแจกจ่ายแบบผสม Zhanhua Weiหัวหน้าทีมจากมหาวิทยาลัยHuaqiao ในเซียะเหมินอธิบายว่า “ในระหว่างกระบวนการเคลือบแบบหมุน สารประกอบทั้งสองจะตกผลึกในเวลาที่ต่างกัน เนื่องจากความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันมากในตัวทำละลายสารตั้งต้น และในที่สุดก็สร้างโครงสร้างกึ่งแกน/เปลือกของวัสดุคอมโพสิตใหม่ CsPbBr 3 /MABr”
เปลือก MABr ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดข้อบกพร่องที่ไม่ใช่การแผ่รังสีที่อาจปรากฏในผลึก CsPbBr 3 เท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพควอนตัมโฟโตลูมิเนสเซนซ์ แต่ยังช่วยปรับสมดุลของการฉีดประจุไฟฟ้า (อิเล็กตรอนและรู) ลงในวัสดุ เขากล่าว การฉีดประจุที่สมดุลดังกล่าวมีความสำคัญใน LED เนื่องจากเมื่ออิเล็กตรอนมาบรรจบกับรูในอุปกรณ์เหล่านี้ พวกมันสามารถปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนในกระบวนการรวมตัวกันอีกครั้งด้วยการแผ่รังสี
Wei และเพื่อนร่วมงานซึ่งรายงานงานของพวกเขาในNature 10.1038/s41586-018-0575-3กล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังยุ่งอยู่กับการปรับปรุงอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ซึ่งปัจจุบันเหลือเพียง 100 ชั่วโมงเท่านั้น “เห็นได้ชัดว่าระยะเวลานี้ไม่นานพอสำหรับการใช้งานจริง ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องขยายเวลานี้ให้มากกว่า 10,000 ชั่วโมงหรือ 100,000 ชั่วโมง”
จาก N2 สู่การตื่น ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดของการเชื่อมต่อ ROI กับ ROI ถูกพบเมื่อเปรียบเทียบหลังตื่นนอน 25 นาทีถึง 5 นาที ในขณะที่จาก N3 ถึงตื่น เปรียบเทียบระหว่างงีบก่อนช่วงบ่ายกับโพสต์ 5 นาที งีบ นี่แสดงให้เห็นว่าการกระจายความเฉื่อยของการนอนหลับ “เร็วขึ้น” เมื่อตื่นจาก N2 มากกว่า N3
การเชื่อมต่อฟังก์ชัน ROI-to-ROI สำหรับกลุ่ม N3-to-awake (บนสุด) และกลุ่ม N2-to-awake (ด้านล่าง) สีน้ำเงินแสดงการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้น และสีแดงแสดงการเชื่อมต่อที่ลดลงที่ 5 นาทีหลังตื่นขึ้น รู้สึกตื่นยัง?การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการทำงานของสมองจำเพาะต่อการนอนหลับไม่ได้หายไปทันทีหลังจากที่เราตื่นนอน แต่ความเฉื่อยนี้จะคงอยู่เป็นเวลาหลายนาทีหลังตื่นนอน ปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการรับรู้ที่ลดลง การเพิ่มพลังเดลต้า และการหยุดชะงักของเครือข่ายการทำงาน
โดยที่การสูญเสียการแบ่งแยกการทำงาน (เครือข่ายสมองที่แยกจากกันดูเหมือนจะเป็นอย่างไร) แย่ลงเมื่อตื่นจากการนอนหลับลึก (N3 เทียบกับ N2) งานที่น่าตื่นเต้นนี้เป็นการปูทางสำหรับการขยายเวลาที่เป็นไปได้ในการศึกษาการนอนหลับในเชิงลึกมากขึ้น เช่น การวัดความเฉื่อยของการนอนหลับหลังการนอนหลับ N1 และ REM
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท
