שילוב מערכת Up-המרת שלישיית שלישיית השמדה כדי לשפר רגיש-Dye תגובת תאי שמש לאור תת bandgap

המטרה הכוללת של הליך זה היא לייצר ולאפיין תאים סולאריים חסרי רגישות פונקציונליים. זה מושג על ידי יצירת תא סולארי עם מכלול תא כפול. השלב השני הוא למלא את התאים באלקטרוליט ובתמיסת ההמרה למעלה בהתאמה.

לאחר מכן, בצע מדידות של הפוטון הפוגע במכשיר ליעילות הנוכחית באמצעות מקור אור משאבה. השלב האחרון הוא לדגמן את התוצאות ולהשתמש בנתונים כדי לאשר שאפקט ההמרה למעלה הוא אמיתי. בסופו של דבר, הניסוי מאפשר השוואה עם מכשירי המרה אחרים באמצעות נתון של כשרון.

היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כמו המכשירים שדווחו בעבר, הוא בכך שהיא מציעה מכשיר משולב במלואו. שיטה זו מדגימה כי ניתן לשלב ממיר נוזל במכשיר פוטו-וולטאי סטנדרטי. באמצעות היבט האיזציה של שיטה זו, ניתן לספק תובנות לגבי גלגל לעומת חפץ המבוסס על אפקט המרה.

ניתן ליישם זאת גם במערכות אחרות, במיוחד בהמרה וצילומי תמונות משופרים. פיתחנו טכניקת קרן משאבה מלוכסנת. כאשר אתה מבין שמערכת המודל שלנו לא תאמה את הנתונים שלנו, הצעד הראשון הוא להכין אלקטרודה עובדת באמצעות יריעה שלמה של זכוכית נקייה ומצופה תחמוצת פח מסוממת.

הסדין צריך להיות בגודל 110 מילימטר מרובע ועובי 2.3 מילימטרים כדי להפקיד שכבה צפופה של תחמוצת טיטניום על הסדין. הניחו את הסדין היבש על פלטה חמה כשהצד המוליך שלו כלפי מעלה. מחממים את הכוס ל -450 מעלות צלזיוס כשהכוס מתחממת מוכנה.

תמיסה אחת עד תשע של צבע טיטניום, איזופ פרופ אוקסיד, ביס, אצטיל אצטט ואתנול במיכל ריסוס. לאחר שהזכוכית נמצאת ב-450 מעלות צלזיוס, רססו עליה את התמיסה ממרחק של כ-100 מילימטרים עם חמישה ריסוסים על פני השטח שלה. חזור על פעולה זו כל 10 שניות בסך הכל 12 סיבובים.

שמור על הכוס על 450 מעלות צלזיוס למשך חמש דקות נוספות. לאחר מכן הניחו לו להתקרר לאט לטמפרטורת החדר על הפלטה החמה. לאחר הקירור, הנח את האתר המוליך מזכוכית על שולחן מדפסת המסך והשתמש במשחת טיטניום דו חמצני כדי להדפיס שכבה אחת של התבנית המוצגת.

לאחר המרכז, חותכים את צלחת המאסטר לאלקטרודות בודדות. לאלקטרודות צריך להיות מספיק מקום סביב הסרט המודפס. למהדורה המאוחרת יותר של אטם, הכינו תמיסת טיטניום טטרכלוריד בגודל 20 מילי-מולרי.

טובלים את האלקטרודות ומכניסים לתנור שחומם מראש ל 70 מעלות צלזיוס. לאחר התאוששות ושטיפה יסודית של האלקטרודות, יש למרכז אותן בטמפרטורה של 500 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לאחר מכן הניחו להם להתקרר לאט.

הכן תמיסת צבע של 0.5 מילי-מולרית במקרה זה, D 1 49 בתערובת אחד לאחד של ניטריל וטור בוטנול. כאשר האלקטרודות התקררו מתחת ל -110 מעלות צלזיוס, טבלו אותן בתמיסת הצבע והשאירו למשך הלילה. לאחר שמונה שעות לפחות, הוציאו את האלקטרודות מהצבע ושטפו אותן היטב באצטיל ניטריל.

לפני הייבוש באוויר דחוס, הכינו את האלקטרודות הנגדיות באמצעות יריעה נוספת של זכוכית מצופה תחמוצת פח מסוממת פלואור בעובי 2.3 מילימטר. חותכים לחתיכות בגודל 18.3 מילימטר על 27.5 מילימטר ליצירת יציאת מילוי בכל אחת. השתמש בבור שיניים עם קצה יהלום במקדחת ספסל קטנה לפני הקידוח, טבל כל אלקטרודה נגדית במים.

ואז לקדוח חלקית חור קטן בפינה. הפוך את היצירה כדי להשלים את החור. לאחר ניקוי וייבוש האלקטרודה הדלפק, הניחו אותה על אריח עם צד מוליך כלפי מעלה.

מרחו טיפה אחת של תמיסת חומצה פלטית ומרחו עם קצה פיפטה. הניחו את האריח על פלטה שחוממה מראש ל -400 מעלות צלזיוס למשך 15 דקות. כעת פנה לגרום לרפלקטור להשתמש בזכוכית לא מוליכה בעובי שני מילימטרים.

חותכים לחתיכות בגודל 18.3 מילימטר על 27.5 מילימטר עם שני חורים שנקדחו בפינות סמוכות לאורך קצה אחד ארוך של היצירה. לאחר ניקוי וייבוש הזכוכית, השתמש בסרט שאריות נמוך כדי להצמיד אותה לספסל משלושה צדדים. עם במקום, מרחו טיפה של משחת תחמוצת אלומיניום.

ואז משוך את העיסה כלפי מטה בעזרת מוט זכוכית. לאחר שהסרט יבש, הסר את הסרט ומרכז ב-500 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. התחל בהרכבת המכשירים על ידי הכנת שתי קבוצות של אטמי דבק חמים.

אצווה אחת מיועדת לתאים סולאריים חסרי רגישות ועוביה 25 מיקרומטר. האצווה השנייה מיועדת לתא ההמרה למעלה ועוביה 120 מיקרומטר. לאחר הנחת אטם התא הסולארי בפינת האלקטרודה הנגדית, יציאת המילוי צריכה להישאר נגישה.

לאחר מכן הנח את האלקטרודה העובדת מעל זה עם האזור המודפס כולו בתוך האטם. הקפד להשיג חותם טוב. העבר את המכלול לפלטה חמה שנמצאת ב-120 מעלות צלזיוס.

הפעל לחץ עד שהאטם מתרכך ונמס. ברגע שזה קורה, הסר את המכלול מהפלטה החמה ואפשר לו להתקרר מתי. קריר. הנח את האטם השני על הרפלקטור וודא שיציאות המילוי אינן מכוסות.

לאחר מכן, הנח את התא הסולארי הרגיש למעלה עם האזור המודפס שלו ישירות מול רפלקטור האילומינה המודפס. מחממים את המכשיר על הפלטה החמה תוך הפעלת לחץ עד שהאטם מתרכך ונצמד. לשלב הבא, הכינו את תמיסת האלקטרוליטים כשהאלקטרודה הנגדית פונה כלפי מעלה.

הנח את המכשיר במיכל פלסטיק קטן עם צינור ואקום מחובר. שים טיפה מתמיסת האלקטרוליט מעל החור של האלקטרודה הנגדית. לאחר מכן, הניחו חתיכת זכוכית מעל.

אטמו את המיכל ומרחו ואקום למשך מספר שניות. כדי לשאוב אלקטרוליט לחלל התא הסולארי הלא רגיש. מייצרים את האטמים עם חומר אטם שנלמינציה על נייר אלומיניום, המונח על פלטה חמה בטמפרטורה של 120 מעלות צלזיוס.

צד חומר האטם כלפי מעלה. לאחר ניקוי החלק האחורי של אלקטרודת הדלפק, לחץ היטב את המכשיר על חומר האטם למשך כחמש שניות כדי ליצור אטימה עם האיטום שנעשה. העבירו את המכלול לתא כפפות שם.

החדיר את תמיסת ההמרה של השמדת השלישייה לחלל האחורי. לאחר שהוא מלא, נקה את המשטח ואטום בחומר אטם מגובה אלומיניום הפועל מחוץ לתא הכפפות. השלב הבא הוא יצירת המגעים החשמליים עם מלחם קולי.

מרחו הלחמה המתאימה לשימוש עם זכוכית על הציפוי המוליך החשוף של אלקטרודות הדלפק העובדות. לאחר מכן החל הלחמה רגילה כדי לחבר חוטים לאנודה ולקתודה. כאן, גם חוטי אנודה וגם חוטי קתודה חוברו למכשיר.

למעטפת נוספת, יש למרוח אפוקסי הניתן לריפוי UV על הקצוות הפתוחים של המכשיר. לאחר ריפוי האפוקסי, חבר את האנודה וחוט הקתודה לכבל BNC פתוח דרך בלוק מסוף. המכשיר מוכן כעת לפרוטוקול המדידה.

המערך הניסיוני למדידת יעילות המכשיר מתואר בסכימה זו. המדידות כוללות שני מקורות אור. האחת היא קרן לייזר גל רציף של 670 ננומטר.

קרן המשאבה, המקור השני היא קרן בדיקה כמו-מונוכרומטית לא קוהרנטית שנוצרת על ידי מנורת קסנון. קרן הלייזר עוברת דרך מסנן צפיפות ניטרלית ומשתקפת על המכשיר המוחזק במחזיק המדגם. תפוקת המנורה מועברת דרך מסנן מעבר ארוך של 405 ננומטר וגלגל מסוק הפועל ב-29 הרץ.

לאחר מכן הוא עובר דרך מונוכרומטור ומפצל קרן של 4%. פלט אחד של מפצל האלומה עובר לדיודת צילום כדי להקליט את וריאציית ההספק של קרן הבדיקה. השני משתקף על המכשיר, התקן את המכשיר במחזיק המדגם והתאם את הקורות לניסוי.

ייצוג זה של המכשיר יראה כיצד משתמשים במקורות האור. האיר את קרן המשאבה על המכשיר כך שהוא יתרחש בזווית שבה הוא רק מאיר את שכבת ההמרה למעלה. יישר את קרן הבדיקה כדי לעבור דרך השכבה הפעילה של התא הרגיש ולהצטלב עם המשאבה בשכבת ההמרה של השמדת השלישייה המשולשת.

השתמש במכשיר קליטת אותות דינמי ובמגבר זרם. למדידת זרם הקצר מהמכשיר. השתמש בפלט של התמונה DDE כדי לתקן את מדידת צפיפות הזרם של התא הסולארי.

בצע מדידות על ידי סריקת קרן הבדיקה על פני הספקטרום הנראה במרווחים של חמישה ננומטרים. לאחר ביצוע מדידות באמצעות המשאבה וגם באמצעות קורות הבדיקה, כבה את מקור קרן המשאבה ומדוד את צפיפות הזרם של המכשיר המשולב. לאחר שזה נעשה, הגדר מחדש את הניסוי כדי למצוא את תקרית החשמל של קרן הבדיקה במכשיר.

עשה זאת על ידי הסרת המכשיר והצבת דיודת הצילום במצב הדגימה כדי למדוד את הזרם שנוצר על ידי הבדיקה. המדידות הראשונות נעשו כאשר קרן המשאבה מותאמת כדי להגיע לשכבת ההמרה למעלה בזווית גדולה יותר מקרן הבדיקה כדי למנוע הטיית לייזר של התא הלא רגיש. תרשים זה של הפוטון הפוגע לשיפור היעילות הנוכחית כפונקציה של אורך הגל מדגים כי השיפור מתרחש ללא הטיה משמעותית.

הכניסה נותנת את הרווח המנורמל בתגובה גולמית. ההבדל בזרם משקף את שיא הספיגה של הרגיש ב-675 ננומטר ואחרת הולך לאיבוד ברעש. בסך הכל, הנתונים משתווים לטובה עם מודל של הפוטון הפוגע ליעילות הנוכחית.

מדידות אחרות נעשו עם קרני המשאבה והבדיקה, שתיהן עוברות דרך התא הלא רגיש. במקרה זה, יש שיפור משמעותי ביעילות בכניסה. השפעת הרגיש כבר לא נראית ב-675 ננומטר.

נראה כי הנתיב המשותף של הקרניים משפר את הביצועים על פני כל הספקטרום הנראה ומציע הטיית לייזר כדי לבדוק את השפעת הטיית הלייזר. סט מדידות שלישי בוצע באמצעות מכשיר משולב כאשר תא ההמרה למעלה נותר ריק, אך אנלוגי לזה ששימש בשתי המדידות הראשונות. במקרה זה, אפקט ההטיה נראה משמעותי יותר בשל אור הלייזר המוחזר בחזרה למכשיר.

בעת השתתפות בהליכים אלה, חשוב לזכור להיות ביקורתי כלפי הנתונים שאתה אוסף. אל תשכח שבנזן הוא חומר מסוכן, לכן הקפד לנקוט בכל אמצעי הזהירות המתאימים בעת הטיפול בו. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות מסוגל לבנות ולאפיין DSC משולב במלואו בסיוע המרה.

טכניקה זו מאפשרת השוואה הוגנת בין DSCs עם ממירי UP משולבים.