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HORIBA (China)
Vida aumentada para 3670 horas! Tecnologia Raman ajuda baterias de perovskite a serem transformadas com sucesso
Datas:2025-10-30Leia:3
As células de perovskite são conhecidas como "materiais fotovoltaicos ideais", com maior eficiência do que as células de silício convencionais, ainda podem gerar energia eficientemente em dias chuvosos e também podem fazer filmes flexíveis para serem usados em edifícios, veículos e dispositivos vestíveis, mas o custo é apenas 1/20 do silício. No entanto, o curto quadro "não durável" torna-o sempre difícil de sair do laboratório e de ser usado em larga escala na prática. DeUniversidade Politécnica Oriental da ChinaA equipe de pesquisadores resolveu com sucesso o problema da estabilidade das pilhas de perovskite.Tecnologia espectral RamanÉ a chave por trás dessa ruptura.
Baterias de perovskite têm amplo potencial de aplicação
Películas de perovskite sob a influência de campos elétricos, temperatura e luz, a formação da grade cristalina e a evolução estrutural ocorrerão, limitando a vida útil das células solares de perovskite. A equipe de Houyu da Universidade Politécnica Oriental da China realizou uma pesquisa sobre isso e propôs pela primeira vez: a presença interna do perovskiteTensão local dinâmicaÉ a chave para causar defeitos no cristal. Para resolver esse problema, a equipe usou polimetil acrilato de metilo (PMMA) para combinar grafeno de camada única com uma película de perovskita para formar uma interface mecânicamente reforçada. Os resultados mostraram que esta nova interface não só reduziu a deformação de 0,31% para 0,08%, mas também efetivamente impediu a difusão horizontal de íons. O dispositivo foi modificado para ter uma vida útil T97* a temperaturas elevadas de 90°C.Aumentado para 3670 horasEsta conquista renovou o recorde de estabilidade da bateria perovskita.
*Vida útil T97 refere-se ao tempo que uma célula solar de perovskite pode continuar a funcionar em condições específicas (como luz solar padrão e ambientes de alta temperatura) quando a eficiência de conversão fotoelétrica diminui para mais de 97% da eficiência inicial.
Durante a pesquisa,Tecnologia espectral Ramandesempenharam um papel indispensável.
EmJulgar a qualidade do materialOs pesquisadores observaram o pico G através da característica Raman (1585 cm-¹).Estrutura do materialVerifique se o grafeno utilizado éAlta qualidadedoEstrutura de camada únicaPosteriormente, a equipe confirmou ainda mais o grafeno na superfície do perovskite usando a técnica de mapeamentoDistribuído muito uniformemente.- É.
A esquerda é um espectrograma de Raman para (I) perovskite, (II) perovskite / grafeno composto, (III) perovskite / PMMA / grafeno composto; Diagrama de escaneamento de superfície de Raman do pico G do grafeno de camada única e do grafeno de camada única acoplado à superfície do perovskite
EmObservação de mudanças na gradeOs pesquisadores usaram o número de ondas abaixo de 60 cm-¹.Espectro de Raman in situ de baixo número de ondasApós a descoberta de perovskita na luz, seu pico de Raman apareceu fenômeno de expansão e divisão. Em combinação com a análise dos resultados de detecção de difração de raios X (XRD), este fenômeno é conhecido como causado pela interação entre a tensão de alongamento e a expansão da grade. Além disso,Mudanças no sinal RamanTambém é demonstrado que as películas de perovskite com proteção PMMA/grafeno são essenciais durante todo o processo de irradiação fotográfica.Manter um estado estávelIsso demonstra que a interface é capaz deSuprime eficazmente a deformação da grade de cristal- É.
O grupo esquerdo é o espectro Raman in situ sob iluminação LED branca com semidispositivos de diferentes tampões; A imagem à direita mostra as mudanças no espectro Raman do material em condições de iluminação antes e depois da transformação
O avanço na estabilidade da bateria de perovskite significa que ela pode realmente ir para aplicações práticas. Prevê-se que até 2025, perovskite domésticoCapacidade será de 7,4 GWAté o futuro é possível.Substituição parcial de baterias de silicioReformar o cenário da indústria fotovoltaica. Com o seu “olho de ouro de fogo”, a tecnologia espectral Raman garante que cada resultado desta revolução fotovoltaica seja creível.
(Os resultados da equipe da Universidade de Tecnologia Oriental da China foram publicados na revista Science. Parte do conteúdo deste artigo refere-se ao número público: EV WallBox)
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O que é o XploRA PlusInstrumento de pesquisa para baterias de perovskiteÉ inseparável de suas principais vantagens:
•Alta sensibilidade e alta resolução:Quatro rastres integrados, com alta sensibilidade e alta resolução de nível submicrônico, capturam com precisão as mudanças microscópicas da grade e a microestrutura da superfície sob a luz do perovskita para atender às necessidades de análise profunda das propriedades microscópicas do material;
•Comprimento de onda totalmente automático:Suporta a troca automática entre diferentes condições experimentais (como laser, raster, etc.), fornecendo uma opção flexível para estudar as propriedades espectrais do perovskite sob diferentes condições de excitação, para atender às necessidades de detecção de vários cenários;
•Imagem Raman/PL ultra-rápida:Monitore as mudanças dinâmicas dos materiais em tempo real e obtenha acesso completo às suas propriedades físicas e químicas para atender às necessidades de propriedades dinâmicas e estudos abrangentes de propriedades dos materiais perovskitais.
•Forte expansão:A polarização de Raman, análise de partículas e combinação Raman-AFM podem ser realizadas para analisar a microestrutura, a composição química e as propriedades mecânicas das películas de perovskite em múltiplas dimensões, revelando as propriedades da interface de ligação heterogênea, a distribuição de defeitos e o mecanismo de transição de fase fotogênica, fornecendo uma base fundamental para a otimização de dispositivos fotovoltaicos eficientes.
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