Selula e sili ona manifinifi?

Selula e sili ona manifinifi?

Ua fa'aleleia atili le la'au o le la: 2D perovskite compound o lo'o iai mea talafeagai e lu'i ai oloa tetele.

Inisinia i le Iunivesite o Rice ua ausia tulaga fou i le fuafuaina atomic-scale manifinifi sela sola faia i semiconductor perovskites, faateleina lo latou lelei ao faatumauina lo latou gafatia e tetee atu i le siosiomaga.

O le falesuesue a Aditya Mohite o le Iunivesite o Rice George R Brown School of Engineering na maua ai o le susulu o le la e faʻaitiitia ai le avanoa i le va o le atomic layers i se perovskite e lua-dimensional, e lava e faʻateleina ai le malosi o le photovoltaic o mea e oʻo atu i le 18%, lea e masani ona alualu i luma. . O se oso mata'ina ua ausia i le malae ma fuaina i pasene.

"I le 10 tausaga, o le malosi o le perovskite ua siitia mai le tusa ma le 3% i le sili atu i le 25%," o le tala lea a Mohite. "O isi semiconductor e tusa ma le 60 tausaga e ausia ai. O le mafuaaga lena matou te matua fiafia ai."

O le Perovskite o se faʻapipiʻi faʻatasi ma se lattice kupita ma o se aoina malamalama lelei. O lo latou gafatia ua iloa mo le tele o tausaga, ae o loʻo i ai so latou faʻafitauli: E mafai ona latou liua le la i le malosi, ae o le la ma le susu e mafai ona faʻaleagaina ai i latou.

"O tekinolosi faʻaola e faʻamoemoeina e 20 i le 25 tausaga," o le tala lea a Mohite, polofesa lagolago o vailaʻau ma biomolecular inisinia ma mea faasaienisi ma nanoengineering. "Ua matou galulue mo le tele o tausaga ma faʻaauau pea ona faʻaogaina le tele o perovskites e sili ona aoga ae e le o faʻamautu.

"O le faʻafitauli sili o le faʻaleleia lelei e aunoa ma le faʻafefeina o le mautu."
O inisinia Rice ma a latou paaga mai le Iunivesite o Purdue ma Northwestern University, Los Alamos, Argonne ma Brookhaven o le US Department of Energy National Laboratory, ma le Institute of Electronics and Digital Technology (INSA) i Rennes, Farani, ma a latou paaga na maua e In nisi o perovskites lua-dimensional, susulu o le la e faʻaitiitia lelei le avanoa i le va o atoms, faʻateleina lo latou gafatia e ave eletise eletise.

"Na matou iloa a e faʻamumuina le mea, e te oomiina e pei o se omomi ma faʻapotopoto faʻatasi faʻatasi e faʻaleleia ai le faʻafefeina o le tau i lena itu," o le tala lea a Mocht. Na maua e le au suʻesuʻe o le tuʻuina o se vaega o cation organic i le va o le iodide i luga ma le taʻitaʻi i le pito i lalo e mafai ona faʻaleleia le fegalegaleaiga i le va o laulau.

"O lenei galuega e taua tele i le suʻesuʻeina o setete fiafia ma quasiparticles, lea o loʻo i ai le tasi vaega o le tau lelei i luga o le isi, ae o le leaga o loʻo i luga o le isi, ma e mafai ona latou talanoa le tasi i le isi," o le tala lea a Mocht. "O nei mea e taʻua o excitons, ma e ono iai a latou mea faʻapitoa.

"O lenei aafiaga e mafai ai ona tatou malamalama ma fetuutuunai nei fesoʻotaʻiga malamalama-mea e aunoa ma le faia o faʻalavelave faʻapitoa e pei o le faʻaputuina 2D transition metal dichalcogenides," o lana tala lea.

Na faʻamaonia e le au faigaluega i Farani le faʻataʻitaʻiga i se faʻataʻitaʻiga komepiuta. Jacky Even, Polofesa o le Physics i le INSA, fai mai: "O lenei suʻesuʻega e maua ai se avanoa tulaga ese e tuʻufaʻatasia ai le sili ona maualuga ab initio simulation technology, suʻesuʻega mea e faʻaaoga ai fale tetele synchrotron a le atunuʻu, ma faʻamatalaga i totonu o le la o loʻo faʻaogaina. ." "O lenei pepa o loʻo faʻamatalaina mo le taimi muamua pe faʻafefea ona faʻafuaseʻi ona faʻaalia e le faʻalavelave faʻafuaseʻi le faʻaogaina o le taimi nei i totonu o le perovskite material."

O faʻaiʻuga uma e lua e faʻaalia ai a maeʻa le 10 minute o le faʻaalia i le sola simulator i le malosi o le la, o le lua-dimensional perovskite e faʻaitiitia i le 0.4% i lona umi ma e tusa ma le 1% mai luga i lalo. Na latou faʻamaonia e mafai ona iloa le aʻafiaga i totonu ole 1 minute i lalo ole lima malosi ole la.

"E foliga mai e le tele, ae o le 1% faʻaitiitia o le va o lattice o le a mafua ai le faʻateleina o le tafe eletise," o le tala lea a Li Wenbin, o se tamaititi faauu i Rice ma le tusitala taʻitaʻi. "O a matou suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai o le faʻaogaina eletise o meafaitino ua faʻateleina faʻatolu."

I le taimi lava e tasi, o le natura o le lattice tioata e mafai ai ona tetee le mea i le faaleagaina, e tusa lava pe vevela i le 80 tikeri Celsius (176 tikeri Fahrenheit). Na maua foi e le au suʻesuʻe e vave ona malolo le lattice i lona tulaga masani pe a tape moli.

"O se tasi o mea taua o le 2D perovskites e masani ona i ai a latou meaola faʻalaʻau e fai ma pa puipui o le susu, e faʻamautu le vevela, ma foia faʻafitauli o femalagaiga ion," o le tala lea a le tamaititi aoga faauu ma le tusitala taʻitaʻi Siraj Sidhik. "O le 3D perovskites e faigofie ona maua i le vevela ma le le mautonu, o lea na amata ai e le au suʻesuʻe ona tuʻu le 2D layers i luga o le tele o perovskites e iloa ai pe mafai ona latou faia le tele o mea uma e lua.

"Matou te manatu, seʻi o tatou sui i le 2D ma faʻaoga lelei," o lana tala lea.

Ina ia mataʻituina le faʻaitiitia o mea, na faʻaogaina e le 'au ni nofoaga se lua a le US Department of Energy (DOE) Office of Science: le National Synchrotron Light Source II o le Brookhaven National Laboratory o le US Department of Energy and the Advanced State Laboratory of le US Department of Energy's Argonne National Laboratory. Photon Source (APS) Laboratory.

Argonne physicist Joe Strzalka, le tusitala-tusitala a le pepa, faʻaaogaina le APS's ultra-bright X-ray e puʻeina ai suiga laiti faʻavae i meafaitino i le taimi moni. O le meafaigaluega maʻaleʻale i le 8-ID-E o le APS beamline e mafai ai mo suʻesuʻega "faʻagaioiga", o lona uiga o suʻesuʻega e faia pe a oʻo i masini suiga faʻatonutonu i le vevela poʻo le siosiomaga i lalo o tulaga masani faʻaogaina. I lenei tulaga, na faʻaalia ai e Strzalka ma ana paaga mea faʻataʻitaʻi i totonu o le solar cell i le faʻataʻitaʻiina o le susulu o le la aʻo faʻaauau pea le vevela ma matauina ni faʻalavelave laiti i le tulaga atomic.

I le avea ai o se faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga, na faʻapupulaina e Strzalka ma ana tusitala le potu le pogisa, faʻateleina le vevela, ma matauina le faʻafeagai o aʻafiaga - faʻalauteleina mea. E ta'u mai ai o le malamalama lava ia, ae le o le vevela na te gaosia, na mafua ai le suiga.

"Mo ia suiga, e taua le faia o suʻesuʻega faʻatino," o le tala lea a Strzalka. "E pei lava o lau inisinia e manaʻo e faʻaulu lau afi e vaʻai poʻo le a le mea o loʻo tupu i totonu, matou te manaʻo moni lava e puʻeina se vitio o lenei liua, ae le o se ata e tasi. O fale e pei o le APS e mafai ai ona matou faia lenei mea."

Na faailoa mai e Strzalka o le APS o loʻo feagai ma se faʻaleleia tele e faʻateleina ai le susulu o ana X-ray e oʻo atu i le 500 taimi. Fai mai a ia, pe a maeʻa, e sili atu le susulu ma sili atu le vave, faʻamatalaga mataʻutia o le a faʻateleina ai le tomai o saienitisi e iloa ai nei suiga ma le sili atu ona maaleale.

E mafai ona fesoasoani lea i le au araisa e fetuutuunai mea mo le lelei o le faatinoga. "O loʻo matou faʻatulagaina cations ma fesoʻotaʻiga e ausia ai le lelei o le sili atu i le 20%," o le tala lea a Sidhik. "O lenei mea o le a suia ai mea uma i totonu o le fanua perovskite aua o le a amata ona faʻaogaina e tagata le 2D perovskite mo le 2D perovskite / silicon ma le 2D / 3D perovskite series, lea e mafai ona aumaia le lelei latalata i le 30%. O lenei mea o le a faʻafiafiaina ai lona faʻasalalauga."