Батареяҳои дуюмдараҷа, ба монанди батареяҳои литий-ион, бояд пас аз тамом шудани энергияи захирашуда пур карда шаванд.Бо мақсади коҳиш додани вобастагии мо аз сӯзишвории истихроҷшаванда, олимон роҳҳои устувори пур кардани батареяҳои дуюмдараҷаро меомӯзанд.Ба наздикӣ, Амар Кумар (донишҷӯи лабораторияи Т.Н. Нараянан дар TIFR Ҳайдаробод) ва ҳамкорони ӯ батареяи паймоне аз литий-ионро бо маводҳои ҳассос, ки мустақиман бо энергияи офтоб пур кардан мумкин аст, ҷамъ карданд.
Кӯшишҳои ибтидоӣ барои интиқоли энергияи офтобӣ барои пур кардани батареяҳо истифодаи ҳуҷайраҳои фотоэлектрикӣ ва батареяҳо ҳамчун объектҳои алоҳида истифода мешуданд.Энергияи офтобӣ тавассути ҳуҷайраҳои фотоэлектрикӣ ба энергияи электрикӣ табдил дода мешавад, ки дар натиҷа ҳамчун энергияи кимиёвӣ дар батареяҳо нигоҳ дошта мешавад.Энергияе, ки дар ин батареяҳо захира шудааст, баъдан барои қувват додани дастгоҳҳои электронӣ истифода мешавад.Ин релеи энергия аз як ҷузъ ба ҷузъҳои дигар, масалан, аз ҳуҷайраи фотоэлектрикӣ ба батарея, боиси каме талафоти энергия мегардад.Барои пешгирии талафоти энергия, гузариш ба омӯзиши истифодаи ҷузъҳои ҳассос дар дохили худи батарея вуҷуд дошт.Дар интегратсияи ҷузъҳои ҳассос дар дохили батарея пешравии назаррас ба даст омад, ки дар натиҷа батареяҳои паймонтари офтобӣ ба вуҷуд меоянд.
Гарчанде ки дар тарҳрезӣ беҳтар шудааст, батареяҳои мавҷудаи офтобӣ ҳанӯз ҳам баъзе камбудиҳо доранд.Баъзе аз ин нуқсонҳо, ки бо намудҳои гуногуни батареяҳои офтобӣ алоқаманданд, иборатанд аз: кам шудани қобилияти истифодаи энергияи офтобӣ, истифодаи электролитҳои органикӣ, ки метавонад ҷузъи органикии ҳассосро дар дохили батарея занг занад ва ташаккули маҳсулоти паҳлӯӣ, ки ба кори устувори батарея дар дохили батарея халал мерасонад. муддати дароз.
Дар ин таҳқиқот, Амар Кумар тасмим гирифт, ки маводҳои нави ҳассосро кашф кунад, ки метавонад литийро дар бар гирад ва батареяи офтобӣ созад, ки аз ихроҷ гузарад ва дар шароити муҳити атроф самаранок кор кунад.Батареяҳои офтобӣ, ки ду электрод доранд, одатан дар яке аз электродҳо рангҳои ҳассосро дар бар мегиранд, ки бо ҷузъи устуворкунанда омехта шудаанд, ки ба ҳаракати электронҳо тавассути батарея кӯмак мекунанд.Электрод, ки омехтаи физикии ду мавод аст, барои истифодаи оптималии майдони сатҳи электрод маҳдудиятҳо дорад.Барои роҳ надодан ба ин, муҳаққиқони гурӯҳи ТН Нараянан як гетероструктураи фотоҳассос MoS2 (дисульфиди молибден) ва MoOx (оксиди молибден) сохтанд, ки ҳамчун як электроди ягона кор кунанд.Ин электрод як гетероструктурае буда, ки дар он MoS2 ва MoOx бо усули таҳшинсозии буғҳои кимиёвӣ ба ҳам омехта шудаанд, ин электрод имкон медиҳад, ки майдони бештари сатҳи энергияи офтобро азхуд кунад.Вақте ки нурҳои рӯшноӣ ба электрод мезананд, MoS2 ҳассос электронҳоро тавлид мекунад ва ҳамзамон ҷойҳои холӣ ба вуҷуд меорад, ки сӯрохиҳо ном доранд.MoOx электронҳо ва сӯрохиҳоро аз ҳам ҷудо нигоҳ медорад ва электронҳоро ба схемаи батарея интиқол медиҳад.
Ин батареяи офтобӣ, ки комилан аз сифр ҷамъ оварда шудааст, маълум шуд, ки ҳангоми дучор шудан ба нури офтобии симулятсия хуб кор мекунад.Таркиби электроди гетероструктурае, ки дар ин батарея истифода мешавад, бо микроскопи электронии интиқол низ ба таври васеъ омӯхта шудааст.Муаллифони таҳқиқот дар айни замон барои кашф кардани механизме кор мекунанд, ки тавассути он MoS2 ва MoOx дар якҷоягӣ бо аноди литий кор мекунанд, ки боиси тавлиди ҷараён мегардад.Дар ҳоле, ки ин батареяи офтобӣ ба мутақобилаи баландтари маводи ҳассос бо рӯшноӣ ноил мешавад, аммо ҳанӯз ба тавлиди сатҳи оптималии ҷараён барои пурра пур кардани батареяи литий-ион ноил нашудааст.Бо дарназардошти ин ҳадаф, лабораторияи ТН Нараянан таҳқиқ мекунад, ки чӣ гуна чунин электродҳои гетероструктура метавонанд барои ҳалли мушкилоти батареяҳои офтобии имрӯза роҳ кушоянд.
Вақти фиристодан: 11-уми май-2022