சூரிய மின்கலங்களின் வரம்புகளை சமாளிக்க அரிய-பூமி கூறுகளைப் பயன்படுத்துதல்
பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் தற்போதைய சூரிய மின்கல தொழில்நுட்பத்தை விட நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை மிகவும் திறமையானதாகவும், இலகுரகதாகவும், மற்ற வகைகளை விடக் குறைவாகவும் இருக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலத்தில், பெரோவ்ஸ்கைட்டின் அடுக்கு முன்புறத்தில் ஒரு வெளிப்படையான மின்முனைக்கும், கலத்தின் பின்புறத்தில் ஒரு பிரதிபலிப்பு மின்முனைக்கும் இடையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. கேத்தோடு மற்றும் அனோட் இடைமுகங்களுக்கு இடையில் மின்முனை போக்குவரத்து மற்றும் துளை போக்குவரத்து அடுக்குகள் செருகப்படுகின்றன, இது மின்முனைகளில் மின்னூட்ட சேகரிப்பை எளிதாக்குகிறது. சார்ஜ் டிரான்ஸ்போர்ட் லேயரின் உருவவியல் அமைப்பு மற்றும் அடுக்கு வரிசையின் அடிப்படையில் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் நான்கு வகைப்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன: வழக்கமான பிளானர், தலைகீழ் பிளானர், வழக்கமான மீசோபோரஸ் மற்றும் தலைகீழ் மீசோபோரஸ் கட்டமைப்புகள். இருப்பினும், தொழில்நுட்பத்தில் பல குறைபாடுகள் உள்ளன. ஒளி, ஈரப்பதம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அவற்றின் சிதைவைத் தூண்டலாம், அவற்றின் உறிஞ்சுதல் பொருந்தாமல் போகலாம், மேலும் அவை கதிரியக்கமற்ற மின்னூட்ட மறுசீரமைப்பிலும் சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளன. பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள் திரவ எலக்ட்ரோலைட்டுகளால் அரிக்கப்படலாம், இது நிலைத்தன்மை சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும். அவற்றின் நடைமுறை பயன்பாடுகளை உணர, அவற்றின் சக்தி மாற்ற திறன் மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மையில் மேம்பாடுகள் செய்யப்பட வேண்டும். இருப்பினும், தொழில்நுட்பத்தில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் 25.5% செயல்திறனுடன் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களுக்கு வழிவகுத்துள்ளன, அதாவது அவை வழக்கமான சிலிக்கான் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சூரிய மின்கலங்களை விட வெகு தொலைவில் இல்லை. இதற்காக, பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களில் பயன்படுத்த அரிய-பூமி கூறுகள் ஆராயப்பட்டுள்ளன. அவை சிக்கல்களைச் சமாளிக்கும் ஒளி இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. எனவே பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களில் அவற்றைப் பயன்படுத்துவது அவற்றின் பண்புகளை மேம்படுத்தும், மேலும் சுத்தமான ஆற்றல் தீர்வுகளுக்கான பெரிய அளவிலான செயல்படுத்தலுக்கு அவை மிகவும் சாத்தியமானதாக இருக்கும். அரிய பூமி கூறுகள் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களுக்கு எவ்வாறு உதவுகின்றன புதிய தலைமுறை சூரிய மின்கலங்களின் செயல்பாட்டை மேம்படுத்த அரிய-பூமி தனிமங்கள் கொண்டிருக்கும் பல சாதகமான பண்புகள் உள்ளன. முதலாவதாக, அரிய-பூமி அயனிகளில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் குறைப்பு ஆற்றல்கள் மீளக்கூடியவை, இலக்குப் பொருளின் சொந்த ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் குறைப்பைக் குறைக்கின்றன. கூடுதலாக, பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள் மற்றும் சார்ஜ் போக்குவரத்து உலோக ஆக்சைடுகள் இரண்டையும் இணைப்பதன் மூலம் இந்த தனிமங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் மெல்லிய-படல உருவாக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்தலாம். மேலும், படிக லட்டியில் மாற்றாக உட்பொதிப்பதன் மூலம் கட்ட அமைப்பு மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் பண்புகளை சரிசெய்ய முடியும். தானிய எல்லைகளில் அல்லது பொருளின் மேற்பரப்பில் இலக்குப் பொருளில் அவற்றை உட்பொதிப்பதன் மூலம் குறைபாடு செயலற்ற தன்மையை வெற்றிகரமாக அடைய முடியும். மேலும், அரிய-பூமி அயனிகளில் ஏராளமான ஆற்றல்மிக்க நிலைமாற்ற சுற்றுப்பாதைகள் இருப்பதால், அகச்சிவப்பு மற்றும் புற ஊதா ஃபோட்டான்களை பெரோவ்ஸ்கைட்-பதிலளிக்கக்கூடிய புலப்படும் ஒளியாக மாற்ற முடியும். இதன் நன்மைகள் இரண்டு மடங்கு: இது பெரோவ்ஸ்கைட்டுகள் அதிக தீவிரம் கொண்ட ஒளியால் சேதமடைவதைத் தவிர்க்கிறது மற்றும் பொருளின் நிறமாலை மறுமொழி வரம்பை நீட்டிக்கிறது. அரிய பூமி கூறுகளைப் பயன்படுத்துவது பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களின் நிலைத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. மெல்லிய படலங்களின் உருவ அமைப்புகளை மாற்றியமைத்தல் முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, அரிதான பூமி கூறுகள் உலோக ஆக்சைடுகளைக் கொண்ட மெல்லிய படலங்களின் உருவ அமைப்புகளை மாற்றியமைக்க முடியும். அடிப்படை மின்னூட்டப் போக்குவரத்து அடுக்கின் உருவ அமைப்பு பெரோவ்ஸ்கைட் அடுக்கின் உருவ அமைப்பையும் மின்னூட்டப் போக்குவரத்து அடுக்குடன் அதன் தொடர்பையும் பாதிக்கிறது என்பது நன்கு ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, அரிதான-பூமி அயனிகளுடன் ஊக்கமருந்து அளிப்பது கட்டமைப்பு குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தக்கூடிய SnO2 நானோ துகள்களின் திரட்டலைத் தடுக்கிறது, மேலும் பெரிய NiOx படிகங்களின் உருவாக்கத்தையும் குறைக்கிறது, படிகங்களின் சீரான மற்றும் சிறிய அடுக்கை உருவாக்குகிறது. எனவே, குறைபாடுகள் இல்லாத இந்தப் பொருட்களின் மெல்லிய அடுக்கு படலங்களை அரிய-பூமி ஊக்கமருந்து மூலம் அடைய முடியும். கூடுதலாக, மீசோபோரஸ் அமைப்பைக் கொண்ட பெரோவ்ஸ்கைட் செல்களில் உள்ள ஸ்கேஃபோல்ட் அடுக்கு, சூரிய மின்கலங்களில் உள்ள பெரோவ்ஸ்கைட் மற்றும் சார்ஜ் போக்குவரத்து அடுக்குகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இந்த கட்டமைப்புகளில் உள்ள நானோ துகள்கள் உருவவியல் குறைபாடுகளையும் ஏராளமான தானிய எல்லைகளையும் காட்டலாம். இது பாதகமான மற்றும் தீவிரமான கதிர்வீச்சு அல்லாத மின்னூட்ட மறுசீரமைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது. துளை நிரப்புதலும் ஒரு பிரச்சினையாகும். அரிய-பூமி அயனிகளுடன் ஊக்கமருந்து பயன்படுத்துவது ஸ்காஃபோல்ட் வளர்ச்சியை ஒழுங்குபடுத்துகிறது மற்றும் குறைபாடுகளைக் குறைக்கிறது, சீரமைக்கப்பட்ட மற்றும் சீரான நானோ கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகிறது. பெரோவ்ஸ்கைட் மற்றும் சார்ஜ் போக்குவரத்து அடுக்குகளின் உருவவியல் கட்டமைப்பிற்கு மேம்பாடுகளை வழங்குவதன் மூலம், அரிய பூமி அயனிகள் பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தி, பெரிய அளவிலான வணிக பயன்பாடுகளுக்கு அவற்றை மிகவும் பொருத்தமானதாக மாற்றும். பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்களின் முக்கியத்துவத்தை குறைத்து மதிப்பிட முடியாது. சந்தையில் தற்போதுள்ள சிலிக்கான் அடிப்படையிலான சூரிய மின்கலங்களை விட மிகக் குறைந்த விலையில் சிறந்த ஆற்றல் உற்பத்தி திறனை அவை வழங்கும். அரிய-பூமி அயனிகளுடன் பெரோவ்ஸ்கைட்டை ஊக்கமருந்து செய்வது அதன் பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது, இது செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையில் முன்னேற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது என்பதை ஆய்வு நிரூபித்துள்ளது. இதன் பொருள் மேம்பட்ட செயல்திறன் கொண்ட பெரோவ்ஸ்கைட் சூரிய மின்கலங்கள் யதார்த்தமாக மாறுவதற்கு ஒரு படி நெருக்கமாக உள்ளன.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-04-2022 