Rôl Graffit mewn Dyfeisiau Ffotofoltaidd
Mae technolegau ffotofoltäig y genhedlaeth nesaf angen deunyddiau electrod sy'n cyfuno dargludedd trydanol uchel, sefydlogrwydd cemegol, cost isel a chydnawsedd â-gweithgynhyrchu ar raddfa fawr. Mae graffit a deunyddiau eraill sy'n seiliedig ar garbon yn cwrdd â'r cyfuniad hwnnw mewn sawl math o ddyfais, yn anad dim mewn celloedd solar wedi'u sensiteiddio â lliw (DSSCs) a chelloedd solar perovskite, lle maent yn gwasanaethu fel gwrth-electrodau, electrodau cefn neu haenau dargludol ac yn lleihau'r ddibyniaeth ar blatinwm ac aur.
Dargludedd Trydanol Uchel a Throsglwyddo Gwefr Effeithlon
Mae electrod graffit yn casglu electronau, yn gostwng ymwrthedd cyfres ac yn gwella cludiant tâl rhwng haenau'r ddyfais. Mewn cell sensiteiddiedig llifyn mae electrod y cownter graffit yn cataleiddio rhydwythiad ïonau tri-yn yr electrolyte, gan gau'r gylchred trosglwyddo electronau fel bod y gell yn gallu parhau i weithredu. Mewn cell perovskite mae electrod ôl graffit yn tynnu tâl o'r haen perovskite ac, oherwydd ei fod yn anadweithiol yn gemegol tuag at y cemeg halid, mae hefyd yn gwella sefydlogrwydd y ddyfais gorffenedig.
Strwythur Cost a Chydnaws â Gweithgynhyrchu Graddadwy
Platinwm ac aur yw'r deunyddiau gwrth-electrod traddodiadol mewn celloedd sydd wedi'u sensiteiddio â lliw, ac mae eu cost yn rhwystr i gynhyrchu masnachol. Mae graffit yn newid y cyfrifiad hwnnw, ac mae hefyd yn addas ar gyfer y dulliau dyddodi a ddefnyddiwyd eisoes ar linellau modiwl: argraffu sgrin, cotio, dyddodiad seiliedig ar inc a lamineiddiad.
Modiwlau ffotofoltäig arwynebedd mawr wedi'u hadeiladu ar haenau carbon wedi'u hargraffu.
Celloedd solar hyblyg ar swbstradau polymer neu ffoil metel.
Systemau ynni solar cost isel ar gyfer cynhyrchu gwasgaredig.
Cynhyrchu ar raddfa fasnachol gyda chamau proses syml y gellir eu hailadrodd.
Sefydlogrwydd Cemegol ac Electrocemegol
Mae bywyd gwasanaeth hir yn ofyniad canolog ar gyfer electrodau celloedd solar. Mae graffit yn gwrthsefyll diraddio cemegol ac yn dal ei berfformiad o dan amodau gweithredu ffotofoltäig. Mewn celloedd sydd wedi'u sensiteiddio â lliw, mae'n gydnaws â'r system electrolyte ïodid a thri-ac mae'n dangos gweithgarwch catalytig da ar gyfer yr adwaith lleihau tri ïodid. Mewn dyfeisiau perovskite, mae electrodau carbon yn cyfyngu ar y problemau sy'n gysylltiedig â chorydiad electrod metel, sensitifrwydd lleithder a mudo ïon, ac mae pob un ohonynt yn byrhau bywyd celloedd a adeiladwyd ar gysylltiadau metel.
Cymwysiadau Ar Draws Technolegau Celloedd Solar
| Eiddo | Mantais yn y ddyfais |
|---|---|
| Dargludedd uchel | Casgliad tâl effeithlon a gwrthiant cyfres is |
| Cost deunydd isel | Llai o gost deunydd electrod yn erbyn metelau bonheddig |
| Sefydlogrwydd cemegol | Gwell gweithrediad tymor hir a diraddio arafach |
| Cydweddoldeb argraffu | Yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu modiwlau graddadwy |
| Strwythur sy'n seiliedig ar garbon | Opsiwn deunydd cynaliadwy sydd ar gael yn eang |
Mewn celloedd solar sydd wedi'u sensiteiddio â lliw, mae'r haen graffit neu garbon yn gweithredu fel yr electrod cownter: mae'n cataleiddio adwaith rhydocs yr electrolyte, yn casglu electronau ac yn disodli platinwm, sy'n lleihau cost y gell. Mewn celloedd solar perofskite, defnyddir graffit fel electrod cefn sy'n cynnig dargludedd da, gwell sefydlogrwydd cemegol, cydnawsedd â gwneuthuriad cost isel a llwybr i fodiwlau arwynebedd mawr.
Rhagolygon ar gyfer Electrodau Carbon mewn Ffotofoltäig
Mae'r diwydiant ffotofoltäig yn parhau i symud tuag at ddeunyddiau sy'n fwy fforddiadwy, yn haws i'w cynhyrchu, yn fwy sefydlog ar waith ac yn fwy addas ar gyfer cynhyrchu màs. Mae electrodau graffit yn bodloni pob un o'r gofynion hynny, sy'n eu gwneud yn ddewis ymarferol ar gyfer pensaernïaeth dyfeisiau sy'n sensitif i gost ac sy'n dod i'r amlwg ac yn faes datblygu gweithredol ar gyfer celloedd labordy a modiwlau printiedig. Defnyddir gwahanol raddau, meintiau gronynnau a systemau rhwymwr yn dibynnu ar y dull dyddodi a'r dargludedd targed, felly mae dewis electrod fel arfer yn cael ei wneud ynghyd â phroses y ddyfais.
Cwestiynau Cyffredin
C: Pam mae graffit yn cael ei ddefnyddio fel electrod mewn celloedd solar?
Mae'n cyfuno dargludedd trydanol uchel â sefydlogrwydd cemegol a chost isel, a gellir ei adneuo gan y dulliau argraffu a gorchuddio a ddefnyddir eisoes wrth gynhyrchu modiwlau.
C: Pa fathau o gelloedd solar sy'n defnyddio electrodau graffit?
Mae celloedd solar sydd wedi'u sensiteiddio â llifyn yn defnyddio electrodau cownter graffit, ac mae celloedd solar perofskite yn defnyddio electrodau ôl graffit neu garbon; -dyfeisiau carbon eraill wrthi'n cael eu datblygu.
C: A all graffit ddisodli platinwm mewn-celloedd solar sydd wedi'u sensiteiddio â lliw?
Mewn llawer o ddyluniadau celloedd, mae electrod graffit neu gownter carbon yn disodli platinwm ac yn dal i gataleiddio'r adwaith lleihau tri-ïodid, sy'n lleihau cost materol y ddyfais.
C: Sut mae electrod carbon yn gwella sefydlogrwydd perovskite?
Gan ei fod yn anadweithiol yn gemegol, mae'n osgoi'r cyrydiad, sensitifrwydd lleithder a phroblemau mudo ïon sy'n gysylltiedig â chysylltiadau cefn metel, felly mae'r ddyfais yn diraddio'n arafach ar waith.
C: A yw graffit yn ddigon dargludol ar gyfer electrodau celloedd solar?
Oes ar gyfer dyletswyddau cownter a chefn electrod. Mae dargludedd yn cael ei diwnio trwy radd graffit, maint gronynnau a thrwch haen i gyd-fynd â gofyniad casglu presennol y gell.
C: Sut mae electrodau graffit yn cael eu cymhwyso wrth gynhyrchu?
Defnyddir argraffu sgrin, cotio, inc, dyddodiad a lamineiddiad, sydd i gyd yn gweddu i arwynebedd mawr a swbstradau hyblyg mewn proses barhaus.