Células solares de perovskita ultraestáveis usando adesivo protetor. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Células solares ultraestáveis à base de perovskita com adesivo protetor

05.06.2023

As células solares de silício podem ter tido algumas décadas de vantagem, mas Perovsk está fechando rapidamente a lacuna em apenas 15 anos. Sua eficiência não apenas se aproxima da do silício, mas também é mais barata, mais leve e mais flexível, mas tem uma grande desvantagem - a durabilidade.

Com a exposição prolongada aos elementos, as perovskitas tendem a se decompor, o que, por sua vez, não é bom para dispositivos projetados para serem expostos ao sol o dia todo, todos os dias, durante décadas. Os cientistas experimentaram amplificá-los adicionando moléculas em massa, aditivos 2D, nanopontos de carbono de cabelo ou pontos quânticos, entre outras coisas. Mas o novo tratamento permite que as células solares de perovskita operem com 99% de eficiência após 1000 horas de uso.

A equipe usou um novo adesivo para proteger as perovskitas. Chama-se BondLynx e foi originalmente produzido pela empresa canadense de materiais XlynX para outros usos antes de ser testado em células solares.

Os problemas com as perovskitas começam quando os componentes orgânicos do material são ativados pelo calor e pela luz e podem desaparecer, enfraquecendo a perovskita e danificando outros materiais na célula solar. BondLynx é um agente de "reticulação" que forma ligações covalentes químicas com esses componentes orgânicos, evitando que se soltem e reduzindo a eficácia.

A equipe processou células solares de perovskita com BondLynx e as expôs a uma exposição prolongada ao calor e à luz para ver o desempenho delas em comparação com as células solares não tratadas. As células solares começaram com 24% de eficiência e mantiveram cerca de 99% de eficiência após 1000 horas de exposição contínua à luz solar artificial. Em comparação, as células solares não tratadas perderam 35% de sua eficiência inicial nas mesmas condições durante o mesmo período de tempo.

As células solares também foram submetidas à exposição contínua ao calor de 60°C (140°F) por 600 horas. O BondLynx tratado conseguiu reter quase 98% de sua potência durante esse período, enquanto o grupo de controle perdeu 27% de sua potência.

Embora os testes tivessem apenas alguns meses, o fato de as células tratadas quase não perderem sua eficácia sugere que elas deveriam viver muito mais tempo. Juntamente com outro revestimento recente que se estima dar às células solares uma vida útil de 30 anos, este novo e ousado desafiante pode consertar seu calcanhar de Aquiles e logo desafiar o silício pela supremacia solar.

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Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energia do espaço para Starship 08.05.2024

A produção de energia solar no espaço está se tornando mais viável com o advento de novas tecnologias e o desenvolvimento de programas espaciais. O chefe da startup Virtus Solis compartilhou sua visão de usar a Starship da SpaceX para criar usinas orbitais capazes de abastecer a Terra. A startup Virtus Solis revelou um ambicioso projeto para criar usinas de energia orbitais usando a Starship da SpaceX. Esta ideia poderia mudar significativamente o campo da produção de energia solar, tornando-a mais acessível e barata. O cerne do plano da startup é reduzir o custo de lançamento de satélites ao espaço usando a Starship. Espera-se que este avanço tecnológico torne a produção de energia solar no espaço mais competitiva com as fontes de energia tradicionais. A Virtual Solis planeja construir grandes painéis fotovoltaicos em órbita, usando a Starship para entregar os equipamentos necessários. Contudo, um dos principais desafios ... >>

Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

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Wafers de diamante ultralimpos com até 25 EB de dados 07.05.2022

Um dos tipos de defeitos de ponta de diamante permite usá-lo como um bit quântico para organizar cálculos ou armazenar dados.

Isso pode ser dificultado pela imperfeição da tecnologia de cultivo de discos de diamante ultrapuros, que se tornou um desafio para os cientistas. Os japoneses aceitaram o desafio e conseguiram encontrar uma solução interessante para o problema.

Se em qualquer local da rede cristalina do diamante um dos átomos de carbono for substituído (ligado) por um átomo de nitrogênio, essa violação da estrutura cristalina do diamante será chamada de vacância substituída por nitrogênio no diamante ou um centro NV. Tal defeito pontual tem propriedades quânticas que podem ser facilmente controladas por luz, campos magnéticos ou outras influências, mesmo à temperatura ambiente. Em particular, o centro NV pode ser usado para registrar e armazenar dados.

Uma característica das estruturas de diamante com centros NV é que não deve haver muito nitrogênio. Portanto, para o uso prático de portadores de dados de diamante, é necessário produzir discos muito grandes com impurezas de nitrogênio admissíveis (por assim dizer, “manchar” nitrogênio em uma grande área), ou cultivar os diamantes mais puros com uma quantidade estritamente controlada de impurezas, o que é tecnicamente muito mais difícil.

Até agora, os diamantes ultrapuros mal ultrapassaram 4 mm2 de área, o que é extremamente pequeno. No entanto, pesquisadores japoneses da Saga University e da Adamant Namiki Precision Jewellery, do Japão, conseguiram desenvolver uma tecnologia para cultivar wafers de diamante ultrapuros com um diâmetro de 2 cm. Teoricamente, cada um desses discos pode armazenar até 5 EB de dados, o que equivale a gravar um bilhão de discos Blu-Ray de 25 GB em uma mídia de diamante.

O segredo do sucesso está na estrutura especial do substrato no qual o disco diamantado foi cultivado. Esta é geralmente uma superfície plana e plana. Durante o processo de crescimento e em seus estágios iniciais, o diamante ultrapuro em tal superfície geralmente quebrava sob seu próprio peso. Para evitar rachaduras, os cientistas propuseram uma superfície de substrato escalonada que distribuiria o peso do diamante em crescimento de maneira mais uniforme. O novo substrato possibilitou o cultivo de um diamante muito, muito puro, com um diâmetro de 5 cm e uma pureza de 3^10-9. Mas os cientistas não descansaram nisso e agora planejam cultivar um diamante com o dobro do diâmetro.

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