సౌర ఘటాల పరిమితులను అధిగమించడానికి అరుదైన-భూమి మూలకాలను ఉపయోగించడం
పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలు ప్రస్తుత సౌర ఘటాల సాంకేతికత కంటే ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి. అవి మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తేలికైనవి మరియు ఇతర వైవిధ్యాల కంటే తక్కువ ఖర్చుతో ఉంటాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటంలో, పెరోవ్‌స్కైట్ పొర ముందు భాగంలో పారదర్శక ఎలక్ట్రోడ్ మరియు సెల్ వెనుక భాగంలో ప్రతిబింబించే ఎలక్ట్రోడ్ మధ్య శాండ్‌విచ్ చేయబడుతుంది. కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌ల మధ్య ఎలక్ట్రోడ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ మరియు హోల్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొరలు చొప్పించబడతాయి, ఇది ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్ద ఛార్జ్ సేకరణను సులభతరం చేస్తుంది. చార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొర యొక్క పదనిర్మాణ నిర్మాణం మరియు పొర క్రమం ఆధారంగా పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాల యొక్క నాలుగు వర్గీకరణలు ఉన్నాయి: రెగ్యులర్ ప్లానార్, ఇన్వర్టెడ్ ప్లానార్, రెగ్యులర్ మెసోపోరస్ మరియు ఇన్వర్టెడ్ మెసోపోరస్ నిర్మాణాలు. అయితే, ఈ సాంకేతికతలో అనేక లోపాలు ఉన్నాయి. కాంతి, తేమ మరియు ఆక్సిజన్ వాటి క్షీణతను ప్రేరేపిస్తాయి, వాటి శోషణ సరిపోలకపోవచ్చు మరియు వాటికి నాన్-రేడియేటివ్ ఛార్జ్ రీకాంబినేషన్‌తో సమస్యలు కూడా ఉంటాయి. పెరోవ్‌స్కైట్‌లు ద్రవ ఎలక్ట్రోలైట్‌ల ద్వారా తుప్పు పట్టవచ్చు, ఇది స్థిరత్వ సమస్యలకు దారితీస్తుంది. వాటి ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను గ్రహించడానికి, వాటి శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం మరియు కార్యాచరణ స్థిరత్వంలో మెరుగుదలలు చేయాలి. అయితే, సాంకేతికతలో ఇటీవలి పురోగతులు 25.5% సామర్థ్యంతో పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలకు దారితీశాయి, అంటే అవి సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సౌర ఘటాల కంటే చాలా వెనుకబడి లేవు. ఈ లక్ష్యంతో, పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలలో అనువర్తనాల కోసం అరుదైన-భూమి మూలకాలను అన్వేషించారు. అవి సమస్యలను అధిగమించే ఫోటోఫిజికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలలో వాటిని ఉపయోగించడం వల్ల వాటి లక్షణాలు మెరుగుపడతాయి, క్లీన్ ఎనర్జీ సొల్యూషన్స్ కోసం పెద్ద ఎత్తున అమలు చేయడానికి వాటిని మరింత ఆచరణీయంగా చేస్తాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలకు అరుదైన భూమి మూలకాలు ఎలా సహాయపడతాయి ఈ కొత్త తరం సౌర ఘటాల పనితీరును మెరుగుపరచడానికి అరుదైన భూమి మూలకాలు కలిగి ఉన్న అనేక ప్రయోజనకరమైన లక్షణాలు ఉన్నాయి. మొదటిది, అరుదైన-భూమి అయాన్లలో ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు పొటెన్షియల్స్ రివర్సిబుల్, లక్ష్య పదార్థం యొక్క స్వంత ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపును తగ్గిస్తాయి. అదనంగా, ఈ మూలకాలను పెరోవ్‌స్కైట్‌లు మరియు ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ మెటల్ ఆక్సైడ్‌లతో కలపడం ద్వారా సన్నని-పొర నిర్మాణాన్ని నియంత్రించవచ్చు. ఇంకా, దశ నిర్మాణం మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలను ప్రత్యామ్నాయంగా క్రిస్టల్ లాటిస్‌లోకి పొందుపరచడం ద్వారా సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ధాన్యం సరిహద్దుల వద్ద లేదా పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై లక్ష్య పదార్థంలోకి వాటిని పొందుపరచడం ద్వారా లోపం నిష్క్రియాత్మకతను విజయవంతంగా సాధించవచ్చు. అంతేకాకుండా, అరుదైన-భూమి అయాన్లలో అనేక శక్తివంతమైన పరివర్తన కక్ష్యలు ఉండటం వల్ల పరారుణ మరియు అతినీలలోహిత ఫోటాన్‌లను పెరోవ్‌స్కైట్-ప్రతిస్పందించే దృశ్య కాంతిగా మార్చవచ్చు. దీని ప్రయోజనాలు రెండు రెట్లు: ఇది పెరోవ్‌స్కైట్‌లు అధిక-తీవ్రత కాంతి వల్ల దెబ్బతినకుండా నివారిస్తుంది మరియు పదార్థం యొక్క వర్ణపట ప్రతిస్పందన పరిధిని విస్తరిస్తుంది. అరుదైన భూమి మూలకాలను ఉపయోగించడం వల్ల పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాల స్థిరత్వం మరియు సామర్థ్యం గణనీయంగా మెరుగుపడుతుంది. సన్నని పొరల స్వరూపాలను సవరించడం గతంలో చెప్పినట్లుగా, అరుదైన భూమి మూలకాలు మెటల్ ఆక్సైడ్‌లతో కూడిన సన్నని ఫిల్మ్‌ల స్వరూపాలను సవరించగలవు. అంతర్లీన ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొర యొక్క స్వరూపం పెరోవ్‌స్కైట్ పొర యొక్క స్వరూపాన్ని మరియు ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొరతో దాని సంబంధాన్ని ప్రభావితం చేస్తుందని చక్కగా నమోదు చేయబడింది. ఉదాహరణకు, అరుదైన-భూమి అయాన్లతో డోపింగ్ చేయడం వలన నిర్మాణ లోపాలకు కారణమయ్యే SnO2 నానోపార్టికల్స్ సముదాయాన్ని నిరోధిస్తుంది మరియు పెద్ద NiOx స్ఫటికాలు ఏర్పడటాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది, స్ఫటికాల యొక్క ఏకరీతి మరియు కాంపాక్ట్ పొరను సృష్టిస్తుంది. అందువల్ల, లోపాలు లేని ఈ పదార్ధాల సన్నని పొర ఫిల్మ్‌లను అరుదైన-భూమి డోపింగ్‌తో సాధించవచ్చు. అదనంగా, మెసోపోరస్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న పెరోవ్‌స్కైట్ కణాలలోని స్కాఫోల్డ్ పొర, సౌర ఘటాలలో పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొరల మధ్య సంబంధాలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ నిర్మాణాలలోని నానోపార్టికల్స్ పదనిర్మాణ లోపాలను మరియు అనేక ధాన్యం సరిహద్దులను ప్రదర్శించగలవు. ఇది ప్రతికూలమైన మరియు తీవ్రమైన నాన్-రేడియేటివ్ ఛార్జ్ రీకాంబినేషన్‌కు దారితీస్తుంది. పోర్ ఫిల్లింగ్ కూడా ఒక సమస్య. అరుదైన-భూమి అయాన్లతో డోపింగ్ స్కాఫోల్డ్ పెరుగుదలను నియంత్రిస్తుంది మరియు లోపాలను తగ్గిస్తుంది, సమలేఖనం చేయబడిన మరియు ఏకరీతి నానోస్ట్రక్చర్‌లను సృష్టిస్తుంది. పెరోవ్‌స్కైట్ మరియు ఛార్జ్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ పొరల యొక్క పదనిర్మాణ నిర్మాణానికి మెరుగుదలలను అందించడం ద్వారా, అరుదైన భూమి అయాన్లు పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాల మొత్తం పనితీరు మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి, ఇవి పెద్ద-స్థాయి వాణిజ్య అనువర్తనాలకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి. పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాల ప్రాముఖ్యతను తక్కువ అంచనా వేయలేము. ప్రస్తుతం మార్కెట్లో ఉన్న సిలికాన్ ఆధారిత సౌర ఘటాల కంటే చాలా తక్కువ ఖర్చుతో అవి అత్యుత్తమ శక్తి ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని అందిస్తాయి. అరుదైన-భూమి అయాన్లతో పెరోవ్‌స్కైట్‌ను డోపింగ్ చేయడం వల్ల దాని లక్షణాలు మెరుగుపడతాయని, సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వంలో మెరుగుదలలు జరుగుతాయని అధ్యయనం నిరూపించింది. దీని అర్థం మెరుగైన పనితీరుతో పెరోవ్‌స్కైట్ సౌర ఘటాలు వాస్తవికతగా మారడానికి ఒక అడుగు దగ్గరగా ఉన్నాయి.
పోస్ట్ సమయం: జూలై-04-2022 