เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย พลังงานแสงอาทิตย์มีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน แต่การผลิตเซลล์แสงอาทิตย์จากซิลิคอน ซึ่งเป็นผู้นำตลาดมาเป็นเวลานาน เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก เซลล์ที่ทำจาก perovskites เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ และความก้าวหน้าล่าสุดได้ผลักดันประสิทธิภาพของพวกเขาเกินกว่า 25.5% เพียงเล็กน้อยจากสถิติของซิลิคอน ตอนนี้
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย
ซานตาบาร์บารา (UCSB) ในสหรัฐอเมริการายงานว่าอาจมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นไปอีก แต่ถ้านักวิทยาศาสตร์ได้เปลี่ยนทิศทางความพยายามของพวกเขาไปยังกลุ่ม perovskites ที่เสื่อมเสียชื่อเสียงก่อนหน้านี้โดยอาศัยองค์ประกอบอนินทรีย์เพียงอย่างเดียว
ภายในชุมชนการวิจัยของ perovskite มุมมองที่ยึดมั่นคือเซลล์ perovskite ที่เป็นอนินทรีย์ทั้งหมดนั้นด้อยกว่าเซลล์ที่มีไอออนบวกอินทรีย์โดยเนื้อแท้ การศึกษาใหม่โดยChris Van de Walleและเพื่อนร่วมงานได้เปลี่ยนความคิดนั้น ในขณะที่ผู้เชี่ยวชาญสันนิษฐานมานานแล้วว่าการแนะนำโมเลกุลอินทรีย์ทำให้เซลล์มีประสิทธิภาพมากขึ้น การคำนวณทางกลควอนตัมที่ทันสมัยของทีมงาน UCSB แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นจริง โดยที่จริงแล้วโมเลกุลอินทรีย์ให้เพิ่มเติม ช่องทางการสูญเสียพลังงาน
การสูญเสียการรวมตัวใหม่
ในเซลล์สุริยะที่สมบูรณ์แบบ โฟตอนทุกเหตุการณ์จะวางไข่อิเล็กตรอนและรู และคู่อิเล็กตรอน-รูที่เป็นผลลัพธ์จะไม่มีวันรวมตัวกันอีกครั้ง ทำให้พลังงานทั้งหมดในตัวพาประจุเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการผลิตพลังงาน อย่างไรก็ตาม ในเซลล์จริง กระบวนการรวมตัวกันใหม่ที่ไม่ใช่การแผ่รังสีต่างๆ ก็เกิดขึ้นเช่นกัน ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง
ในการศึกษาครั้งใหม่ สมาชิกของทีม (รวมถึงหัวหน้านักวิจัยXie ZhangและนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาMark Turianskyผู้ช่วยเขียนโค้ด) ได้เปรียบเทียบอัตราการรวมตัวกันของ perovskite ลูกผสมทั่วไปกับพี่น้องที่เป็นอนินทรีย์ทั้งหมดต้นแบบ วัสดุทั้งสองเป็นเฮไลด์ เพอรอฟสกีต์ โดยมีสูตรเคมีทั่วไปคือ ABX 3โดยที่ A คือไอออนบวก B เป็นตะกั่วหรือดีบุก และ X คือไอโอดีน โบรมีน หรือคลอรีน สำหรับการตรวจสอบนี้ ทีมงานได้เปรียบเทียบ CsPbI 3ที่เป็นอนินทรีย์ทั้งหมดกับ perovskite ทั่วไปที่มีเมทิลแอมโมเนียม (โมเลกุลอินทรีย์ที่ค่อนข้างง่าย) ตะกั่วและไอโอดีน
ในเซลล์แสงอาทิตย์ของ perovskite ทั้งหมด ศูนย์ที่โดดเด่นสำหรับการรวมตัวใหม่ที่ไม่มีรังสีคืออะตอมของไอโอดีน จากการคำนวณโดย Van de Walle และเพื่อนร่วมงาน การปรากฏตัวของพวกเขาทำให้เกิดกลไกการสูญเสียที่คล้ายคลึงกันในอุปกรณ์ทั้งสองประเภท
แม้ว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดคือทีม UCSB ค้นพบว่าในขณะที่การปรากฏตัวของเมทิลแอมโมเนียมทำให้วัสดุมีความเสถียรทางเคมีมากขึ้น แต่ก็เพิ่มแหล่งที่มาที่สองของการสูญเสียที่ไม่ใช่รังสี การสูญเสียนี้เกิดจากการกำจัดอะตอมไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลอินทรีย์ ซึ่งอาจเกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์เพอร์รอฟสไกต์ลูกผสม และยังสามารถถูกกระตุ้นโดยเหตุการณ์โฟตอนบนเซลล์หรือการไหลของกระแสผ่านอุปกรณ์เมื่อทำงาน ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด การกำจัดมันเกี่ยวข้องกับการแนะนำการรวมตัวใหม่ที่มีข้อบกพร่องอย่างแข็งแกร่งมาก “
นั่นเป็นผลเสียต่อประสิทธิภาพจริงๆ” Van de Walle กล่าว
ค่าของการคำนวณVan de Walle ให้เหตุผลว่าข้อมูลเชิงลึกด้านการคำนวณเช่นนี้มีค่ามาก เมื่อพิจารณาจากความท้าทายอันยิ่งใหญ่ในการเปิดเผยกลไกการสูญเสียในวัสดุเหล่านี้โดยใช้วิธีการทดลองเพียงอย่างเดียว ในขณะที่การกระตุ้นด้วยแสงสามารถเปิดเผยการมีอยู่ของการรวมตัวที่ไม่ใช่การแผ่รังสีใน perovskites กระบวนการนี้สามารถดำเนินการผ่านหลายช่องสัญญาณ ซึ่งหมายความว่าเทคนิคนี้ไม่สามารถระบุข้อบกพร่องเฉพาะที่อยู่เบื้องหลังการสูญเสียได้ “คุณจะต้องทำการวัดทางไฟฟ้า การวัดแสง และการวัดเรโซแนนซ์แม่เหล็กที่บอกคุณเกี่ยวกับลักษณะทางกลของควอนตัมของสถานะของข้อบกพร่องที่คุณกำลังสังเกต” Van de Walle อธิบาย เวลาและพลังงานที่จำเป็นสำหรับการศึกษาที่ครอบคลุมดังกล่าวทำให้ไม่น่าแปลกใจที่ศักยภาพที่ด้อยกว่าของ perovskites ไฮบริดจะไม่มีใครสังเกตเห็นเป็นเวลานาน
การคำนวณของทีม UCSB กระตุ้นความสนใจของTed Sargentนักนาโนเทคโนโลยีและผู้เชี่ยวชาญด้านเซลล์แสงอาทิตย์ที่มหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ “สิ่งเหล่านี้บ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ในอนาคตที่จะมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้นสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอนินทรีย์ perovskite เมื่อเทียบกับเซลล์แบบเดิมที่มี bandgap ที่คล้ายคลึงกัน” เขากล่าว ซาร์เจนท์เสริมว่างานเชิงทฤษฎีของทีมมีแนวโน้มที่จะกระตุ้นความสนใจและความพยายามเพิ่มเติมในการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดอนินทรีย์ perovskite ที่มีประสิทธิภาพ
หากสิ่งนี้เกิดขึ้น งานของ Van de Walle และเพื่อนร่วมงานซึ่งปรากฏในCell Reports Physical Scienceอาจนำไปสู่การคิดใหม่ในภาค perovskite ของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ ภาคนี้สร้างรายได้ 671 ล้านดอลลาร์ในปี 2020 และคาดว่าจะเติบโต 33% ต่อปี ตามรายงานการวิจัย 360 ของนักวิเคราะห์ตลาด
ในระหว่างการสแกนด้วย PET โพซิตรอนที่ปล่อยออกมาจากนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ฉีดเข้าไปจะทำลายล้างด้วยอิเล็กตรอนในเนื้อเยื่อของผู้ป่วยและปล่อยโฟตอน 511 keV ที่เป็นลักษณะเฉพาะ การทำลายล้างด้วยโพซิตรอน–อิเล็กตรอนอาจดำเนินไปโดยตรงหรือในเกือบ 40% ของกรณีทั้งหมด ผ่านการก่อตัวของสถานะที่จับกับโพซิตรอน–อิเล็กตรอนระดับกลาง หรือที่เรียกว่าโพซิตรอน เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
