محققان نانودارم های فسفر را در انواع جدیدی از سلول های خورشیدی ادغام کرده اند که به طور چشمگیری کارایی آنها را بهبود می بخشد.
نانوروبان‌های فسفر (PNR) رشته‌های نوار مانندی از مواد فسفر دو بعدی هستند که مانند گرافن از لایه‌هایی از اتم‌هایی با ضخامت یک اتم ساخته شده‌اند. داده‌های PNR برای اولین بار در سال 2019 تولید شد و صدها مطالعه نظری پیش‌بینی کرده‌اند که چگونه خواص آنها می‌تواند انواع دستگاه‌ها، از جمله باتری‌ها، حسگرهای زیست‌پزشکی و رایانه‌های کوانتومی را بهبود بخشد.
با این حال، هیچ یک از این ویژگی های هیجان انگیز پیش بینی شده تاکنون در دستگاه های واقعی نشان داده نشده است. اکنون، برای اولین بار، تیمی به رهبری محققان کالج امپریال لندن و دانشگاه کالج لندن از داده های PNR برای بهبود قابل توجه عملکرد یک دستگاه - نوع جدیدی از سلول های خورشیدی - استفاده می کنند تا نشان دهند که این "مواد شگفت انگیز" واقعا می تواند تبلیغات آن را ملاقات کنید.
جزئیات امروز در منتشر شده است مجله انجمن شیمی آمریکا.
محقق ارشد دکتر توماس مک دونالد از دپارتمان شیمی و مرکز امپریال پردازش الکترونیک گفت: "صدها مطالعه نظری خواص هیجان انگیز PNR را پیش بینی کرده اند، اما هیچ گزارش منتشر شده ای هنوز این خواص را نشان نداده یا آنها را به بهبود عملکرد دستگاه ترجمه نکرده است.
بنابراین، ما نه تنها از ارائه اولین شواهد تجربی برای PNR به عنوان مسیری امیدوارکننده برای سلول‌های خورشیدی با کارایی بالا، خرسندیم، بلکه همچنین از نشان دادن انعطاف‌پذیری این نانومواد جدید برای استفاده در دستگاه‌های اپتوالکترونیکی نسل بعدی، خوشحالیم.
این تیم PNR ها را در سلول های خورشیدی ساخته شده از پروسکایت ها، طبقه جدیدی از مواد که امیدوارکننده است، وارد کردند، زیرا دانشمندان به راحتی می توانند نحوه تعامل آنها با نور را برای کاربردهای مختلف تغییر دهند.
برخلاف سلول‌های خورشیدی غیرقابل انعطاف سنتی مبتنی بر سیلیکون، سلول‌های خورشیدی پروسکایت را می‌توان از محلول‌های مایع ساخت که چاپ ارزان در فیلم‌های نازک و انعطاف‌پذیر را آسان می‌کند. نانومواد جدید، مانند PNR، به سادگی می توانند به عنوان یک لایه اضافی برای بهبود عملکرد و کارایی دستگاه چاپ شوند.
با ترکیب PNR، این تیم توانست سلول های خورشیدی پروسکایتی را با بازدهی بیش از 21 درصد در مقایسه با سلول های خورشیدی سیلیکونی سنتی تولید کند. آنها همچنین توانستند به طور تجربی آزمایش کنند که چگونه PNR ها می توانند به این کارایی بهبود یافته دست یابند.
آنها نشان دادند که داده های PNR "تحرک سوراخ" را بهبود می بخشد. "حفره ها" شریک مخالف الکترون ها در حمل و نقل الکتریکی هستند، بنابراین بهبود تحرک آنها (معیار سرعت حرکت آنها در مواد) به جریان الکتریکی کمک می کند تا به طور موثرتر بین لایه های دستگاه حرکت کند.
این تیم می‌گوید که این تایید آزمایشی قدرت PNR به محققان کمک می‌کند قوانین جدیدی برای طراحی دستگاه‌های الکترونیک نوری - آنهایی که نور ساطع یا تشخیص می‌دهند - ایجاد کنند.
دکتر مک دونالد گفت: "نتایج ما نشان می دهد که ویژگی های الکترونیکی عملکردی PNR در واقع عملکرد بهبود یافته است. این امر بر اهمیت و سودمندی واقعی این نانومواد تازه کشف شده تأکید می‌کند و معیاری را برای دستگاه‌های الکترونیک نوری مبتنی بر PNR تعیین می‌کند.
تحقیقات بیشتر با استفاده از داده‌های PNR در دستگاه‌ها به محققان این امکان را می‌دهد تا مکانیسم‌های بیشتری را در مورد چگونگی بهبود عملکرد کشف کنند. این تیم همچنین بررسی خواهد کرد که چگونه اصلاح سطح نانولوله ها می تواند خواص الکترونیکی منحصر به فرد مواد را بهبود بخشد.
نقل قول: نانولوله‌های فسفرین به نویز در اولین نمایش پاسخ می‌دهند (2021، 20 دسامبر)، بازیابی شده در 20 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-phosphorene-nanoribbons-hype.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- Opinion: LA Lakers should take this wake-up call seriously following Game 3 loss to Denver Nuggets
- Coronavirus به روز رسانی: ایالات متحده مورد شمارش صعود 4.30 میلیون به تگزاس می شود چهارم دولت با بیش از 400 ، 000 موارد
- حاشیه: FDA لیست سمی و عفونی است که کنگره—در حال حاضر در 75. اینجا چرا
- : برای یک بار سرمایه گذاران در حال شرط بندی بزرگ در اروپا رهبران در بهبود اجلاس صندوق
- Democrats and Republicans have 'most productive' stimulus talk to date, but deal still 'not imminent'
- MLB 2020 فصل در راب مانفرد دست پس از دیگری اتحادیه رد
- آیا واقعا اسباب بازی بادی کافی انجام میدهید؟
- مغلوب ساختن پیشی جستن دولت گسترش مرز تعطیلی به کانادا و مکزیک تا 22 ژوئن
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- DeAndre بیکر سرقت مسلحانه اتهامات باید غول در شار