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HORIBA (China)
¡¡ la vida útil aumentó a 3.670 horas! La tecnología Raman ayuda a transformar con éxito la batería de Perovskita | titulares tecnológicos
Fecha:2025-10-30Leer:6
Las baterías de Perovskita se pueden llamar "materiales fotovoltaicos ideales", que son más eficientes que las baterías de silicio cristalino tradicionales, todavía pueden generar electricidad de manera eficiente en días lluviosos, y también pueden hacer películas flexibles, que se utilizan en escenarios como edificios, vehículos y dispositivos portátiles, pero el costo es solo 1 / 20 del silicio cristalino. Sin embargo, la deficiencia de "no duradero" hace que siempre sea difícil salir del laboratorio y ponerse en práctica a gran escala. deUniversidad Tecnológica del este de ChinaSu equipo de investigación resolvió con éxito el problema de estabilidad de las baterías de perovskita, mientras queTecnología espectral RamanEs la clave detrás de este avance.
Las baterías de Perovskita tienen un amplio potencial de aplicación.
Bajo la influencia del campo eléctrico, la temperatura y la luz, las películas delgadas de Perovskita experimentarán deformación de la red cristalina y evolución estructural, lo que limita la vida útil de las células solares de perovskita. El equipo de Hou Yu de la Universidad Tecnológica del este de China inició una investigación al respecto y propuso por primera vez: la existencia interna de PerovskitaTensión local dinámicaEs la clave para causar defectos en los límites del grano. Para resolver este problema, el equipo utilizó PMMA para combinar Grafeno de una sola capa con películas de Perovskita para formar una interfaz reforzada mecánicamente. Los resultados de las pruebas muestran que esta nueva interfaz no solo reduce la tasa de deformación del 0,31% al 0,08%, sino que también impide efectivamente la difusión de iones transversales. Después de la transformación, el dispositivo tiene una vida útil t97 * en condiciones de alta temperatura de 90 ℃.Ascendido a 3.670 horasEste resultado estableció un nuevo récord de estabilidad de la batería de perovskita.
* la vida útil t97 se refiere al tiempo durante el cual las células solares de Perovskita pueden funcionar continuamente en condiciones específicas (como la luz solar estándar y el ambiente de alta temperatura), y su eficiencia de conversión fotoeléctrica se atenua a más del 97% de la eficiencia inicial.
Durante el estudio,Tecnología espectral RamanHa desempeñado un papel indispensable.
EnJuzgar la calidad del materialPor su parte, los investigadores observan a través del pico G característico de la Raman (1585 cm 1)Estructura del material, confirmando que el Grafeno utilizado esalta calidadDeEstructura de una sola planta. posteriormente, el equipo utilizó la tecnología de escaneo de superficie Raman (mapping) para confirmar aún más que el Grafeno estaba en la superficie de la perovskita.Está muy bien distribuido..
La imagen de la izquierda muestra el espectro Raman de (i) películas de perovskita, (ii) películas compuestas de Perovskita / Grafeno y (iii) películas compuestas de Perovskita / PMMA / grafeno; La imagen de la derecha muestra el mapa de escaneo de la superficie Raman de pico G del Grafeno de una sola capa acoplado a la superficie de la película de perovskita.
EnObservar cambios en la red cristalinaEn este sentido, los investigadores recurrieron aEspectro Raman in situ de bajo número de ondasSe encontró que después de la iluminación de la perovskita, su pico Raman se ensanchó y se dividió. Combinado con el análisis de los resultados de la prueba de xrd, se puede ver que este fenómeno es causado por la acción conjunta de la tensión de tracción y la expansión de la red cristalina. Además,Cambio de señal RamanTambién se muestra que las películas de Perovskita protegidas por PMMA / Grafeno son básicamente durante todo el proceso de irradiación óptica.Mantener el Estado estable, lo que demuestra aún más que la interfaz puedeInhibir eficazmente la deformación de la red cristalina.
El Grupo de imagen izquierda es el espectro Raman in situ de medio dispositivo con diferentes capas de amortiguación bajo la irradiación de LED blanco; La imagen de la derecha muestra los cambios en el espectro Raman de los materiales antes y después de la transformación en condiciones de luz.
El avance en la estabilidad de la batería de Perovskita significa que realmente puede avanzar hacia aplicaciones prácticas. Se espera que para 2025, la Perovskita nacionalLa capacidad alcanzará los 7,4 GW, incluso es posible en el futuroReemplazar algunas baterías de silicio cristalinoRemodelar el patrón de la industria fotovoltaica. Con sus "ojos de fuego y ojos dorados", la tecnología espectral Raman garantiza que cada resultado de esta revolución fotovoltaica sea sólido y creíble.
(los resultados de la investigación del equipo de la Universidad Tecnológica del este de China se han publicado en science. parte de este artículo se refiere a la cuenta pública: EV wallbox)
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