Εισαγωγή
Τα ηλιακά κύτταρα τύπου περοβσκίτη-είναι ηλιακά κύτταρα που χρησιμοποιούν ημιαγωγούς οργανομεταλλικού-αλογονιδίου τύπου περοβσκίτη-ως υλικά που απορροφούν το φως-, που ανήκουν στην τρίτη γενιά ηλιακών κυψελών, γνωστά και ως νέα έννοια ηλιακά κύτταρα.
Βασική δομή και αρχή λειτουργίας
Βασική δομή:Τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη αποτελούνται κυρίως από στρώμα απορρόφησης περοβσκίτη, υλικό μεταφοράς ηλεκτρονίων, ηλεκτρόδιο και αγώγιμη δομή αποσύνδεσης πρωτονίων. Μεταξύ αυτών, το στρώμα απορρόφησης περοβσκίτη είναι το κεντρικό τμήμα, υπεύθυνο για την απορρόφηση του ηλιακού φωτός και τη δημιουργία ζευγών ηλεκτρονίων-.
αρχή λειτουργίας:Όταν το ηλιακό φως προσπίπτει στο στρώμα απορρόφησης περοβσκίτη, τα ζεύγη οπών ηλεκτρονίων-διεγείρονται. Αυτά τα ηλεκτρόνια και οι οπές μετακινούνται στο στρώμα μεταφοράς ηλεκτρονίων και στο στρώμα μεταφοράς οπών αντίστοιχα υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου και τελικά συλλέγονται από το ηλεκτρόδιο για να σχηματίσουν ένα ρεύμα, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια.
Πλεονεκτήματα και χαρακτηριστικά
Υψηλή απόδοση:Η θεωρητική ακραία τιμή της απόδοσης φωτοηλεκτρικής μετατροπής των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη είναι υψηλότερη, έως και 33%. Με την τεχνολογία στοίβαξης, κατά την οποία τα στρώματα περοβσκίτη στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο ή πάνω από συμβατικά ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου για να σχηματίσουν «παράλληλες» κυψέλες ικανές να απορροφήσουν ένα ευρύτερο ηλιακό φάσμα, η απόδοση μετατροπής μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω. Επί του παρόντος, υπάρχουν εργαστήρια που έχουν επιτύχει απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής μεγαλύτερη από 30%.
Χαμηλό κόστος:Το κόστος υλικού και το κόστος παραγωγής των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη είναι χαμηλό. Οι βασικές πρώτες ύλες του είναι άφθονες και είναι εύκολο να αποκτηθούν, δεν υπάρχει περιορισμός στα σπάνια υλικά και η διαδικασία προετοιμασίας είναι απλή και η τεχνολογία διεργασίας χαμηλού{1}}κόστους μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς ακριβό εξοπλισμό κενού.
Εύκολη προετοιμασία:Η διαδικασία κατασκευής των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη είναι σχετικά απλή, μπορεί να παρασκευαστεί σε διάλυμα και η θερμοκρασία της διαδικασίας είναι χαμηλή, περίπου 100 βαθμοί C. Αυτό του δίνει ένα πλεονέκτημα στη μαζική παραγωγή.
Ελαφρύ και ευέλικτο:Οι ηλιακές κυψέλες perovskite μπορούν να χρησιμοποιήσουν διαφανή εύκαμπτα υποστρώματα για την προετοιμασία ημιδιαφανών εύκαμπτων μονάδων μπαταρίας, οι οποίες είναι κατάλληλες για μη συμβατικές νέες εφαρμογές όπως γυάλινες κουρτίνες, φορετά προϊόντα και φορητά προϊόντα.
Αναπτυξιακή τάση
Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και τη μείωση του κόστους, η διαδικασία βιομηχανοποίησης των ηλιακών κυψελών περοβσκίτη επιταχύνεται. Νέες εταιρείες μπαταριών περοβσκίτη έχουν εμφανιστεί και η παραγωγική ικανότητα και η κλίμακα αγοράς των μπαταριών περοβσκίτη συνεχίζουν να επεκτείνονται.
Σύναψη
Συνοπτικά, τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη παρουσιάζουν μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης στον τομέα της ηλιακής ενέργειας με τα πλεονεκτήματά τους την υψηλή απόδοση, το χαμηλό κόστος, την εύκολη προετοιμασία και τη φορητότητα. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας και την περαιτέρω μείωση του κόστους, πιστεύεται ότι τα ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη θα διαδραματίσουν σημαντικότερο ρόλο στο μελλοντικό ενεργειακό πεδίο.