فتوولتائیک پرووفسکیت روی شیشه های اولتراستین روکش دار به عنوان مولد داخلی با قابلیت انعطاف پذیری بالا

انقلابی در زمینه توسعه حسگرهای بی سیم مستقل ، الکترونیک مصرفی کم مصرف ، خانه های هوشمند ، خانه های داخلی و اینترنت اشیاء در حال انجام است. تمام فن آوری های مرتبط برای قدرت خود نیاز به دستگاه های برداشت انرژی کارآمد و آسان برای ادغام دارند. پیش بینی می شود میلیارد ها سنسور بی سیم در دهه های آینده در محیط های داخلی نصب شوند.

منابع انرژی فتوولتائیک داخلی (PV) بر روی بسترهای خمشی بسیار نازک قابلیت تسهیل این نوآوریهای فن آوری را دارند اگر بتوانند در عین حال که کوچک ، راحت و اقتصادی هستند ، انرژی کافی را برای قطعات الکترونیکی تأمین کنند. این نوع منبع تغذیه نیاز به باتری را از بین می برد و یکپارچه سازی یکپارچه را فراهم می کند.

این فناوری ها به سلولهای PV بر روی بسترهای انعطاف پذیر نازک احتیاج دارند که می توانند عملکرد بسیار خوبی را در زیر نورپردازی مصنوعی داخلی با طیف و میزان روشنایی که در خانه ها ، مغازه ها و دفاتر یافت می شود (به عنوان مثال 100 تا 500 لوکس) ارائه دهند. این مقادیر بین دو تا سه مرتبه از قدر کمتر از مقادیر یافت شده در بیرون از خورشید هستند و به عنوان شرایط آزمایش استاندارد برای سلولهای خورشیدی معمولی استفاده می شوند.

یک تیم بین المللی با محققان از سه کشور ، نتایج پروژه خود را در مقاله ای در Cell Reports Science Physical منتشر کرده اند .

طرحواره های مفهومی نشانگر یک سلول فتوولتائیک پرورسکیت انعطاف پذیر که توسط یک لامپ داخلی ساخته شده است و قادر به تولید قدرت قابل توجهی برای دستگاه های مختلفی از جمله سنسورهای بی سیم مستقل ، الکترونیک مصرفی کم مصرف ، خانه های هوشمند و اینترنت اشیا است. اعتبار: مطبوعات سلولی
اعضای این تیم از مرکز انرژی خورشیدی ترکیبی و ارگانیک ، دانشگاه رم - Tor Vergata ، Universidad Surcolombiana ، Neiva ، کلمبیا ، و از انستیتوی Fraunhofer برای الکترونیک ارگانیک از درسدن ، آلمان هستند.

آنها تولید برق داخلی توسط سلولهای فتوولتائیک پروکسایت انعطاف پذیر (PSCs) تولید شده بر روی رول رول رول اکسید ایندیم (ITO) شیشه های بسیار نازک انعطاف پذیر پوشش داده شده (FG) بسترهای دارای انتقال عالی (> 80٪) ، مقاومت ورق (13 Ω / مربع) و قابلیت خم شدن ، بیش از 1600 روش خمشی در انحنای 20.5 میلی متر. آنها سلولهای فتوولتائیک پرووسکایت را روی شیشه های انعطاف پذیر بسیار نازک با ترکیب یک داربست mesoporous بر روی لایه های جمع و جور SnO 2 ، بهینه سازی یک جهش بزرگ به جلو در بازده ، رسیدن به 20.6٪ (16.7 میکرو وات / سانتیمتر 2 چگالی نیرو) و 22.6٪ (35.0 میکرو وات / وزن ) بهینه کردند. cm 2 ) به ترتیب زیر 200 و 400 لوکس LED.

بازده به دست آمده نشان دهنده بالاترین گزارش برای هر فن آوری سلول فتوولتائیک داخلی است که انعطاف پذیر و انحنا پذیر باشد ، و همچنین با عبور از حاشیه 60 تا 90٪ نسبت به سلول های فتوولتائیک پراسکاییت قبلی با بهترین عملکرد روی بسترهای قابل انعطاف. قدرت های خاص در وات که به ازای هر گرم وزن (وزنی بر گرم) تحویل داده می شوند 40 تا 55٪ بیشتر از همتایان خود در فیلم های پلاستیکی PET و ترتیب بزرگی بیشتر از اندازه های موجود در شیشه سفت هستند.

این ارقام ، پتانسیل ادغام یکپارچه این دستگاه های انرژی فوق العاده نازک و فوق العاده سبک را در قطعات الکترونیکی داخلی نشان می دهد. تمام لایه های فعال سلول های فتوولتائیک پروسکایت در دمای پایین و با استفاده از پردازش محلول سپرده می شوند ، به این معنی که ساخت رول به رول دستگاه های روی شیشه انعطاف پذیر بسیار نازک نه تنها برای لایه ITO بلکه برای همه لایه های دیگر قابل اجرا است. با استفاده از روشهای چاپ در آینده