ماده جدیدی که سلول های خورشیدی پروسکایتی را از قعر بیرون می کشد!

ماده جدیدی که سلول های خورشیدی پروسکایتی را

از قعر بیرون می کشد!

[box type=”shadow” align=”alignright” ]دانشمندانِ مؤسسه پلی­تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در فرانسه ماده­ d سلول خورشیدی را توسعه داده ­اند که می­تواند هزینه­ های فتوولتائیک را به شدت کاهش دهد و  بهره وری تبدیل توان بیش از ۲۰ درصد را حاصل می­کند. [/box]

[box type=”success” width=”1024″ ]تهیه و ترجمه از گروه ترجمه ایران مواد

حرفه ای ترین تیم ترجمه مهندسی مواد کشور

www.iran-mavad.com/trans

[/box]

دانشمندانِ مؤسسه پلی­تکنیک فدرال لوزان (EPFL) در فرانسه ماده­ d سلول خورشیدی را توسعه داده ­اند که می­تواند هزینه­ های فتوولتائیک را به شدت کاهش دهد و  بهره وری تبدیل توان بیش از ۲۰ درصد را حاصل می­کند.

برخی از نویدبخش ­ترین سلول­ های خورشیدی امروزی از فیلم­ های ذخیره­ کننده نور ساخته شده از پروسکایت­ ها استفاده می­کنند. با این حال، سلول­های خورشیدی بر پایه پروسکایت نیازمند مواد حامل حفره ­ی گران­قیمت، است که عملکردشان انتقال بارهای مثبتی است که هنگام برخورد نور به فیلم پروسکایتی تولید می­شوند. در حال حاضر تنها دو ماده حامل حفره برای سلول­ های خورشیدی بر پایه پروسکایت در دسترس است؛ که هر دو نوع  به لحاظ سنتز بسیار پر هزینه هستند و به مجموع هزینه تولید سلول­ های خورشیدی می­افزایند.

در یک مقاله در Nature Energy، یک تیم بین المللی از دانشمندان گزارشی درباره توسعه نوعی ماده حامل حفره بسیار ارزان است که به اندازه تنها یک پنجم مواد موجود هزینه براست و همزمان بهره­وری سلول­های خورشیدی بالاتر از ۲۰٪ است. به سرپرستی محمد نظیرالدین در EPFL، دانشمندان نوعی ماده حامل حفره بر پایه فلوئور به نام فلوئوردیتیوفن (FDT) را ایجاد کردند که می­تواند هزینه­ ها‌ را پایین نگه دارد همزمان با این امر که بازده بالا تا سطوح رقابتی را به ارمغان بیاورد.

تصویری سه بعدی از مولکول­­های FDT بر سطح بلورهای پروسکایتی

آزمایشات نشان دادند که بهره وری FDT تا ۲/۲۰ درصد افزایش یافت -که بالاتر از دو ماده حامل حفره گران تر است و چون FDT می­تواند به راحتی اصلاح شود، می­تواند به عنوان طرحی برای نسلی کامل از مواد کم هزینه حامل حفره جدید ایفای نقش کند.

نظیرالدین معتقد است: “بهترین سلول_­های خورشیدی پروسکایتی از مواد حامل حفره استفاده می­کنند، که به لحاظ خالص­ سازی و ساخت پرزحمت و بسیار گران هستند، و هزینه­ بیش از ۳۰۰ € به ازای هر گرم دارند، از نفوذ آن­ها در بازار جلوگیری می­کند”. در مقایسه، FDT به لحاظ سنتز و خالص­ سازی سهل الوصول است، و تخمین زده می­شود که هزینه های آن به یک پنجم مواد موجود برسد- در حالی که عملکردشان حتی فراتر از مواد فعلی است.

[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : materialstoday.com

ترجمه : مریم آزاده [/box]

[divider]

New material gets perovskite

solar cells out of a hole

Scientists at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in France have developed a solar cell material that can cut down on photovoltaic costs while achieving a competitive power-conversion efficiency of more than 20%.

Some of the most promising solar cells today use light-harvesting films made from perovskites – a group of materials that share a characteristic molecular structure. However, perovskite-based solar cells require expensive ‘hole-transporting’ materials, whose function is to transport the positive charges generated when light hits the perovskite film. There are currently only two hole-transporting materials available for perovskite-based solar cells; both types are quite costly to synthesize, adding to the overall expense of the solar cell.

In a paper in Nature Energy, an international team of scientists now report their development of a considerably cheaper hole-transporting material that costs only a fifth of existing ones while keeping the efficiency of the solar cell above 20%. Led by Mohammad Nazeeruddin at EPFL, the scientists developed a fluorine-based hole-transporting material called fluorine dithiophene (FDT) that can bring costs down while keeping efficiency up to competitive levels.

Tests showed that the efficiency of FDT rose to 20.2% – higher than other two more expensive hole-transporting materials. And because FDT can be easily modified, it can act as a blueprint for an entire generation of new low-cost hole-transporting materials.

“The best performing perovskite solar cells use hole transporting materials, which are difficult to make and purify, and are prohibitively expensive, costing over €۳۰۰ per gram, preventing market penetration,” says Nazeeruddin. “By comparison, FDT is easy to synthesize and purify, and its cost is estimated to be a fifth of that for existing materials – while matching, and even surpassing their performance.”

This is a 3D illustration of FDT molecules on the surface of perovskite crystals.