Litium-ion batareyaları kimi ikinci dərəcəli batareyalar, yığılmış enerji tükəndikdən sonra yenidən doldurulmalıdır.Qalıq yanacaqlardan asılılığımızı azaltmaq üçün elm adamları ikincil batareyaları doldurmağın davamlı yollarını araşdırırlar.Bu yaxınlarda Amar Kumar (TIFR Hyderabadda TN Narayanan laboratoriyasının aspirantı) və onun həmkarları günəş enerjisi ilə birbaşa doldurula bilən fotohəssas materiallardan ibarət kompakt litium-ion batareya yığdılar.
Batareyaları doldurmaq üçün günəş enerjisini kanalizasiya etmək üçün ilkin səylər fotovoltaik elementlərdən və batareyalardan ayrı-ayrı obyektlər kimi istifadə edilmişdir.Günəş enerjisi fotovoltaik hüceyrələr tərəfindən elektrik enerjisinə çevrilir və nəticədə batareyalarda kimyəvi enerji kimi saxlanılır.Bu batareyalarda yığılan enerji daha sonra elektron cihazları gücləndirmək üçün istifadə olunur.Enerjinin bir komponentdən digərinə, məsələn, fotovoltaik hüceyrədən batareyaya ötürülməsi enerjinin müəyyən itkisinə səbəb olur.Enerji itkisinin qarşısını almaq üçün batareyanın içərisində işığa həssas komponentlərin istifadəsini araşdırmaq istiqamətində bir dəyişiklik oldu.İşığa həssas komponentlərin batareyaya inteqrasiyasında əhəmiyyətli irəliləyişlər olub və nəticədə daha yığcam günəş batareyaları yaranıb.
Dizaynda təkmilləşdirilməsinə baxmayaraq, mövcud günəş batareyalarının hələ də bəzi çatışmazlıqları var.Müxtəlif növ günəş batareyaları ilə əlaqəli bu çatışmazlıqlardan bir neçəsi bunlardır: kifayət qədər günəş enerjisindən istifadə etmək qabiliyyətinin azalması, batareyanın içərisində işığa həssas üzvi komponenti korlaya bilən üzvi elektrolitdən istifadə və batareyanın davamlı işləməsinə mane olan yan məhsulların əmələ gəlməsi. uzunmüddətli.
Bu araşdırmada Amar Kumar, litium ehtiva edən və sızdırmaz və ətraf mühit şəraitində səmərəli işləyən günəş batareyası qura bilən yeni işığa həssas materialları araşdırmaq qərarına gəldi.İki elektrodlu günəş batareyaları adətən elektrodlardan birində fotohəssas boya ehtiva edir ki, bu da akkumulyatordan elektronların axınına kömək edən stabilləşdirici komponentlə fiziki olaraq qarışdırılır.İki materialın fiziki qarışığı olan elektrod, elektrodun səthinin optimal istifadəsinə məhdudiyyətlər qoyur.Bunun qarşısını almaq üçün TN Narayanan qrupundan olan tədqiqatçılar tək elektrod kimi fəaliyyət göstərmək üçün fotohəssas MoS2 (molibden disulfidi) və MoOx (molibden oksidi) heterostrukturunu yaratdılar.MoS2 və MoOx-un kimyəvi buxar çökmə texnikası ilə birləşdirildiyi heterostruktur olan bu elektrod günəş enerjisini udmaq üçün daha çox səth sahəsinə imkan verir.İşıq şüaları elektroda dəydikdə, işığa həssas olan MoS2 elektronlar əmələ gətirir və eyni zamanda dəliklər adlanan boşluqlar yaradır.MoOx elektronları və dəlikləri ayrı saxlayır və elektronları batareya dövrəsinə ötürür.
Tamamilə sıfırdan yığılmış bu günəş batareyasının simulyasiya edilmiş günəş işığına məruz qaldıqda yaxşı işlədiyi məlum oldu.Bu akkumulyatorda istifadə edilən heterostruktur elektrodunun tərkibi transmissiya elektron mikroskopu ilə də geniş şəkildə tədqiq edilmişdir.Tədqiqatın müəllifləri hazırda MoS2 və MoOx-un litium anodla tandemdə işlədiyi və cərəyanın yaranması ilə nəticələnən mexanizmin aşkarlanması üzərində işləyirlər.Bu günəş batareyası işığa həssas materialın işıqla daha yüksək qarşılıqlı təsirinə nail olsa da, litium-ion batareyasını tam doldurmaq üçün hələ də optimal cərəyan səviyyəsinə nail ola bilməyib.Bu məqsədi nəzərə alaraq, TN Narayanan laboratoriyası bu cür heterostruktur elektrodların müasir günəş batareyalarının problemlərinin həllinə necə yol aça biləcəyini araşdırır.
Göndərmə vaxtı: 11 may 2022-ci il