Ní mór cadhnraí tánaisteacha, mar chadhnraí ian litiam, a athluchtú nuair a bheidh an fuinneamh stóráilte ídithe.D'fhonn ár spleáchas ar bhreoslaí iontaise a laghdú, tá eolaithe ag iniúchadh bealaí inbhuanaithe chun cadhnraí tánaisteacha a athluchtú.Le déanaí, chuir Amar Kumar (mac léinn iarchéime i saotharlann TN Narayanan i TIFR Hyderabad) agus a chomhghleacaithe le chéile ceallraí ian litiam dlúth le hábhair photosensitive is féidir a athluchtú go díreach le fuinneamh na gréine.
D'úsáid na hiarrachtaí tosaigh chun fuinneamh na gréine a dhíriú chun cadhnraí a athluchtú úsáid cealla fótavoltach agus cadhnraí mar aonáin ar leith.Tiontaítear fuinneamh na gréine trí chealla fótavoltach go fuinneamh leictreach a stóráiltear mar fhuinneamh ceimiceach i gcadhnraí dá bharr.Úsáidtear an fuinneamh a stóráiltear sna cadhnraí seo ansin chun na gléasanna leictreonacha a chumhachtú.Mar thoradh ar an sealaíocht fuinnimh seo ó chomhpháirt amháin go dtí an ceann eile, mar shampla, ón gcill fhótavoltach go dtí an ceallraí, tá roinnt caillteanas fuinnimh mar thoradh air.Chun caillteanas fuinnimh a chosc, bhí athrú i dtreo iniúchadh a dhéanamh ar úsáid comhpháirteanna photosensitive taobh istigh den cheallraí féin.Tá dul chun cinn suntasach déanta maidir le comhpháirteanna photosensitive a chomhtháthú laistigh de cheallraí agus mar thoradh air sin cruthaítear cadhnraí gréine níos dlúithe.
Cé go bhfuil feabhas ar an dearadh, tá roinnt míbhuntáistí ag baint le cadhnraí gréine atá ann cheana féin.I measc roinnt de na míbhuntáistí seo a bhaineann le cineálacha éagsúla cadhnraí gréine tá: cumas laghdaithe chun go leor fuinneamh gréine a úsáid, úsáid leictrilít orgánach a d'fhéadfadh an comhpháirt orgánach fótasensitive taobh istigh de cheallraí a chreimeadh, agus foirmiú táirgí taobh a chuireann bac ar fheidhmíocht marthanach ceallraí i an fhadtéarma.
Sa staidéar seo, chinn Amar Kumar iniúchadh a dhéanamh ar ábhair fhóta-íogair nua ar féidir leo litiam a ionchorprú freisin agus ceallraí gréine a thógáil a bheadh sceitedhíonach agus a fheidhmeoidh go héifeachtach i gcoinníollacha comhthimpeallacha.Cuimsíonn cadhnraí gréine a bhfuil dhá leictreoid acu dath fóta-íogair de ghnáth i gceann de na leictreoidí a mheasctar go fisiciúil le comhpháirt chobhsaithe a chuidíonn le sreabhadh na leictreon a thiomáint tríd an gceallraí.Tá teorainneacha ag leictreoid ar meascán fisiceach de dhá ábhar é ar an úsáid is fearr is féidir a bhaint as achar dromchla an leictreoid.Chun seo a sheachaint, chruthaigh taighdeoirí ó ghrúpa TN Narayanan heterostructure de photosensitive MoS2 (déshuilfíd moluibdín) agus MoOx (ocsaíd moluibdín) chun feidhmiú mar leictreoid amháin.Toisc gur heitreastruchtúr é ina bhfuil an MoS2 agus MoOx comhleádh le chéile trí theicníc sil-leagan ceimiceach gaile, ceadaíonn an leictreoid seo níos mó achar dromchla chun fuinneamh na gréine a ionsú.Nuair a bhuaileann gathanna solais an leictreoid, gineann an MoS2 photosensitive leictreoin agus ag an am céanna cruthaíonn sé folúntais ar a dtugtar poill.Coinníonn MoOx na leictreoin agus na poill óna chéile, agus aistríonn sé na leictreoin chuig an gciorcad ceallraí.
Fuarthas amach go raibh an ceallraí gréine seo, a cuireadh le chéile go hiomlán ón tús, ag oibriú go maith nuair a bhí sé faoi lé solas gréine insamhlaithe.Rinneadh staidéar forleathan ar chomhdhéanamh an leictreoid heterostructure a úsáidtear sa cheallraí seo le micreascóp leictreon tarchurtha freisin.Tá údair an staidéir ag obair faoi láthair i dtreo an mheicníocht a aimsiú trína n-oibríonn MoS2 agus MoOx in éineacht le hanóid litiam agus giniúint srutha mar thoradh air.Cé go n-éiríonn leis an gceallraí gréine seo idirghníomhú níos airde idir ábhar fóta-íogair agus solas, tá sé fós le giniúint na leibhéil is fearr de sruth a bhaint amach chun ceallraí ian litiam a athluchtú go hiomlán.Agus an sprioc seo á chur san áireamh, tá saotharlann TN Narayanan ag fiosrú conas is féidir le leictreoidí heterostructure den sórt sin an bealach a réiteach chun aghaidh a thabhairt ar na dúshláin a bhaineann le cadhnraí gréine an lae inniu.
Am postála: Bealtaine-11-2022