เซลล์แสงอาเพอรอฟสไกต์และวัสดุอินทรีย์สร้างสถิติประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสง

 


นี่เป็นพัฒนาการที่น่าตื่นเต้นในเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์! นักวิจัยได้บรรลุประสิทธิภาพที่ทำลายสถิติที่ 25.7% ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบแทนเดมที่ทำจากเพอรอฟสไกต์และวัสดุอินทรีย์ นวัตกรรมนี้รวมจุดแข็งของทั้งสองวัสดุเพื่อดูดซับแสงแดดในสเปกตรัมที่กว้างขึ้น ทำให้แผงโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น


การพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ให้เป็นอิสระจากแหล่งพลังงานฟอสซิลเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัยเซลล์แสงอาทิตย์ ทีมงานที่นําโดยนักฟิสิกส์ Dr. Felix Lang จากมหาวิทยาลัยพอทสดัม ศาสตราจารย์ Lei Meng และศาสตราจารย์ Yongfang Li จาก Chinese Academy of Sciences กรุงปักกิ่ง ได้รวมเพอรอฟสไกต์เข้ากับตัวดูดซับอินทรีย์เพื่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ควบคู่ในระดับสถิติตามที่รายงานใน Nature

การรวมวัสดุสองชนิดที่ดูดซับความยาวคลื่นสั้นและยาว เช่น ส่วนสีน้ําเงิน/เขียวและสีแดง/อินฟราเรดของสเปกตรัม ทําให้ใช้ประโยชน์จากแสงแดดของเราให้เกิดประโยชน์สูงสุด และเป็นกลยุทธ์ที่รู้จักกันดีในการเพิ่มประสิทธิภาพในเซลล์แสงอาทิตย์

อย่างไรก็ตาม ส่วนดูดซับสีแดง/อินฟราเรดที่ดีที่สุดของเซลล์แสงอาทิตย์นั้นทําจากวัสดุแบบดั้งเดิม เช่น ซิลิกอนหรือ CIGS (ทองแดงอินเดียมแกลเลียมซีลีไนด์) น่าเสียดายที่สิ่งเหล่านี้ต้องการอุณหภูมิในการผลิตที่สูง และด้วยเหตุนี้จึงมีคาร์บอนฟุตพริ้นท์ค่อนข้างสูง

ในงานวิจัย Lang และเพื่อนร่วมงานได้รวมเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่เกิดขึ้นใหม่สองเทคโนโลยี ได้แก่ เพอรอฟสไกต์และเซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ ซึ่งทั้งคู่ผ่านกระบวนการที่อุณหภูมิต่ําโดยมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ต่ํา อย่างไรก็ตาม การบรรลุระดับประสิทธิภาพ 25.7% ซึ่งเป็นสถิติใหม่นี้ไม่ใช่เรื่องง่าย Felix Lang กล่าว "สิ่งนี้เป็นไปได้โดยการรวมความก้าวหน้าที่สําคัญสองประการเข้าด้วยกันเท่านั้น"

ที่มา Xin Jiang et al, Isomeric diammonium passivation for perovskite–organic tandem solar cells, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08160-y



ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

ทำไมมุมภายในวงกลมเป็น 360 องศา

รูปภาพ
  จุดเริ่มของการที่มนุษย์ให้วงกลมมีมุมเป็น 360 องศา เริ่มจากการที่ชาวบาบิโลนใช้ระบบการนับตัวเลขฐาน 60 ซึ่งทำให้ชาวบาบิโลนสามารถคำนวณตัวเลขขนาดใหญ่ๆได้สะดวกโดยติดเศษไม่กี่จำนวน ต่อมาเมื่อชาวบาบิโลนรู้จักเรขาคณิต ชาวบาบิโลนพบว่าสามเหลี่ยมด้านเท่าจะมีมุมเท่ากันทุกด้าน พวกเขาจึงกำหนดให้มุมแต่ละมุมมีขนาดเป็นเลขที่ใหญ่ที่สุดที่พวกเขาใช้คือ 60 และเมื่อชาวบาบิโลนรู้จักรูปเรขาคณิตอื่นอีก จนมาถึงวงกลมชาวบาบิโลนได้ใช้สมบัติของวงกลมสร้างคอร์ดที่มีขนาดเท่ากับรัศมิของวงกลมขึ้นและลากเส้นจากจุดศูนย์กลางของวงกลมไปยังปลายทั้งสองของคอร์ดที่ขนาดเท่ากับรัศมีของวงกลม เกิดเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าขึ้นมา ต่อมาเมื่อเราสร้างสามเหลี่ยมด้านเท่าจนรอบจุดศูนย์กลางทำให้เกิดสามเหลี่ยมด้านเท่า 6 รูป และมุมที่จุดศูนย์กลางของวงกลมเท่ากับ 60 x 6 = 360 องศานั่นเอง วงกลมมีมุมรอบจุดศูนย์กลาง 360 องศา เราเชื่อว่าชาวบาบิโลนใช้วงกลมที่มีมุม 360 องศานี้มาตั้งแต่ 2400 ปีก่อนคริสตกาล หรือกว่า 4500 ปีมาแล้ว
อ่านเพิ่มเติม

ทำไมต้องตั้งสาย(tune)กีต้าร์ด้วยคู่ 4 กับคู่ 3

รูปภาพ
  เครื่องสายในดนตรีสากลอื่นๆ เช่น ไวโอลิน เซลโล นั้นถูกต้้งสายด้วยขั้นคู่ 5 เพื่อให้การเล่นโซโล่ทำได้ง่าย ในขณะที่กีต้าร์นั้นเป็นเครื่องดนตรีที่ใช้เล่นทั้งโซโล่ และคอร์ดไปพร้อมๆกัน หากเราจินตนาการว่าสานกีตาร์ตั้งด้วยคู่ 5 ทั้งหมด เราจะเล่นคอร์ดได้ยากมาก เพราะโน้ตแต่ละสายจะอยู่ห่างกันมากกว่า 2 เฟรท เช่นเดียวกับการที่กีต้าร์มีการตั้งสายด้วยคู่ 4 ก็จะทำให้เสียงห่างกันตั้งแต่ 1 เฟรทขึ้นไป หากเราตั้งสายให้เป็นคู่ 4 ทั้งหมด เราจะได้โน้ตแต่ละสายเป็น EADGCF ซึงเราจะพบว่า สาย 6 กับสาย 1 เป็นขั้นคู่ 2 ไมเนอร์ ซึ่งให้เสียงที่กัดกันมาก การเล่นคอร์ดที่มีสองสายนี้จึงให้เสียงที่ไม่ไพเราะ และเราจะกดคอร์ดทาบไม่ได้เลย การตั้งสายด้วยคู่ 4 และคู่ 3 ในสายที่ 2 ตามด้วยคู่ 4 ในสายที่ 1 การตั้งสายเช่นนี้ทำให้กีตาร์มีโน้ตจากสาย 6 ไปสาย 1 เป็น EADGBE ซึ่งเราจะพบว่าทำให้การกดคอร์ดทำได้ง่ายในเกือบทุกชนิดคอร์ด และการเล่นคอร์ดทาบสามารถเป็นไปได้ นอกจากนี้การตั้งสายกีต้าร์แบบปัจจุบันยังเป็นการสมดุลระหว่างการเล่นสเกลหรือโซโล่ และคอร์ด เพราะหากเราต้องการไล่สเกลเพื่อเล่นโซโล่ นักกีตาร์สามารถไล่สเกลทั้ง 12 ได้ไม่ยากม...
อ่านเพิ่มเติม

ประวัติคณิตศาสตร์อย่างย่อ 50000 ปี

รูปภาพ
  สมัยก่อนประวัติศาสตร์ มนุษย์รู้จักปริมาณมากน้อยและแยกปริมาณหนึ่งกับสองได้โดยสัญชาตญาณ แต่ต้องใช้เวลาอีกยาวนานกว่าจะมีการเข้าใจความคิดรวบยอดและใช้คำ สัญลักษณ์เรียกจำนวนสอง หลักฐานการรู้จักการนับจำนวนของมนุษย์มีดังนี้ ราว 44,200 – 43,000 ปีก่อนค.ศ. มนุษย์ได้เริ่มทำสัญลักษณ์การนับจำนวนลงบน  Lebomboo Bone ต่อมาราว 20,000 – 18,000 ปีก่อนค.ศ. มีการบันทึกการนับลงบน  Ishango bone คณิตศาสตร์ยุคสุเมเรียนและบาบิโลเนียน ในดินแดน Mesopotamia ที่ตั้งอยู่ระหว่างแม่น้ำ Tigris กับ Euphrates มีหลักฐานแสดงให้เห็นว่า ชาว Sumerian รู้จักนับเลขเป็นนานกว่า 4,000 ปีแล้ว มีการค้นพบแผ่นดินเหนียวบันทึกตารางผลคูณ อายุ 2,600 ปีก่อนค.ศ. ของชาว สุเมเรียน ตารางผลหาร ตารางรากที่สอง ตารางรากที่สาม ตารางผลยกกำลัง ในอายุไล่เรียงกัน ดังรูป หนึ่งในอารยธรรมคณิตศาสตร์ของชาวสุเมเรียนที่ยังหลงเหลือมายังปัจจุบันคือ การใช้เลขฐาน 60 ซึ่งเรายังใช้แบ่งเวลาหนึ่งชั่วโมงเป็น 60 นาที และ หนึ่งนาทีเป็น 60 วินาที และมุมในวงกลมมี 360 องศานั่นเอง คณิตศาสตร์ยุคบาบิโลน หลังความเสื่อมของชาวสุเมเรียน ผู้ที่เข้ายึดครองดินแดน Mes...
อ่านเพิ่มเติม