Hordhac saddex nooc oo caan ah oo unugyada cadceedda ah

Si kor loogu qaado fahamka qof walba ee unugyada qorraxda, maqaalkani wuxuu soo bandhigi doonaa saddex nooc oo ka mid ahunugyada qorraxdaUnugyada qoraxda ee dhuuban ee isku dhafan, 2. Polymer multilayer modified electrode cell, iyo 3. Unugyada qoraxda ee Nanocrystalline. Haddii aad xiisaynayso unugyada cadceedda, waxaa laga yaabaa inaad jeceshahay inaad sii wadato akhriska.

1. Unugyada cadceedda ee filim khafiif ah oo isku dhafan
Si loo helo beddelka unugyo silikoon hal-crystal ah, dadku waxay soo saareen silikoon polycrystalline iyo amorphous silicon dhuuban unugyo qoraxda ah, waxayna si joogto ah u soo saareen unugyo cadceed oo agabyo kale ah. Kuwaas waxaa ka mid ah xeryahooda gallium arsenide III-V, cadmium sulfide, cadmium sulfide iyo copper indium selenide beteriyada khafiifka ah ee filimka. Waxaa ka mid ah baytariyada kor ku xusan, inkastoo cadmium sulfide iyo cadmium telluride polycrystalline dhuuban-filim baytari ka waxtar badan yihiin silikoon khafiif ah unugyada qoraxda, kharashku waa ka yar yahay batari silikoon hal-crystal, iyo sidoo kale ay fududahay in la soo saaro tiro badan, cadmium waa mid aad u sun ah oo keeni doona wasakh halis ah deegaanka. Sidaa darteed, ma aha beddelka ugu habboon ee unugyada qoraxda ee silikon crystalline. Gallium arsenide III-V xeryahooda iyo naxaasta indium selenide baytariyada dhuuban-filimka ah waxaa si weyn u qiimeeya dadku sababtoo ah wax ku oolnimada beddelaadkooda sare. GaAs waxay ka tirsan tahay walxaha semiconductor-ka ah ee III-V, farqiga tamartiisuna waa 1.4eV, taas oo runtii ah qiimaha nuugista sare ee iftiinka qorraxda. Sidaa darteed, waa walxo batari ku habboon. Diyaarinta GaAs iyo batariyada filimka khafiifka ah ee III-V waxay inta badan qaataan MOVPE iyo tignoolajiyada LPE. Waxaa ka mid ah, diyaarinta batariyada filimka khafiifka ah ee GaAs ee habka MOVPE waxaa saameeya meelo badan oo ay ka mid yihiin kala-baxa substrate-ka, cadaadiska falcelinta, saamiga III-V, wadarta guud ee socodka, iwm. 1998, wax ku oolnimada beddelka unugyada cadceedda ee GaAs ee uu diyaariyey Machadka Nidaamyada Tamarta Cadceedda ee Freiburg, Jarmalka waxay ahayd 24.2%, taasoo ahayd rikoor Yurub ah. Waxtarka beddelka ee batteriga GaInP ee ugu horreeyay ee la diyaariyey wuxuu ahaa 14.7%. Eeg Shaxda 2. Intaa waxa dheer, machadku waxa kale oo uu isticmaalaa qaab-dhismeed isku xidhan si uu u diyaariyo baytariyada GaAs iyo Gasb. Batarigu waxa uu ku xidhan yahay laba baytari oo madax-banaan, GaAs oo ah baytariga sare iyo Gasb oo ah baytariga hoose. Waxtarka batteriga ee ka dhashay ayaa gaadhay 31.1%.

Copper indium selenide CuInSe2 waxaa loo tixraacaa sida CIC. Dhibicda tamarta ee walxaha CIS waa 1.leV, taas oo ku habboon beddelka iftiinka qorraxda. Intaa waxaa dheer, filimka khafiifka ah ee CIS unugyada qoraxda ma laha dhibaatada nabaad-guurka iftiinka. Sidaa darteed, CIS ayaa sidoo kale soo jiidatay dareenka dadka sida wax ku oolnimada-beddelka sare ee filimka khafiifka ah unugyada qoraxda.

Diyaarinta filimka khafiifka ah ee unugyada CIS inta badan waxaa ka mid ah habka uumiga uumi-baxa iyo habka selenization. Habka uumiga faakuumka ayaa isticmaala ilaha uumi-baxa si ay u uumi-baxa naxaasta, indium iyo selenium, iyo habka selenization isticmaalaa H2Se is dulsaaran filimka selenization, laakiin habkan waa adag tahay in la helo CIS oo ka kooban lebbisan. Waxtarka beddelka ee unugyada filimada khafiifka ah ee CIS ayaa ka soo baxay bilowgii 8% ee 1980-yadii ilaa 15% hadda. Unugga gallium-doped CIS ee ay soo saartay Matsushita Electric Industrial Sannadkii 1995-kii, Shaybaadhka Cilmi-baadhista Tamarta La Cusbooneysii Karo ee Maraykanku waxa uu soo saaray unugga cadceedda ee CIS oo leh wax-ku-beddelasho dhan 17.1%, taas oo ah waxtarka beddelka ugu sarreeya ee unuggan adduunka illaa hadda. Waxaa la filayaa in waxtarka beddelka ee unugyada CIS ay gaari doonaan 20% 2000, taas oo u dhiganta unugyada cadceedda ee polycrystalline silicon.

Sida walxaha semiconductor ee unugyada qorraxda, CIS waxay leedahay faa'iidooyinka qiimaha hooseeya, waxqabadka wanaagsan iyo habka fudud, waxayna noqon doontaa jihada muhiimka ah ee horumarinta unugyada qorraxda mustaqbalka. Dhibaatada kaliya ayaa ah isha maaddada. Maadaama indium iyo selenium ay yihiin walxo dhif ah, horumarinta batteriga noocaan ah waa mid xadidan.

2. Unugyada cadceedda ee nooca korantada wax laga beddelay

Ku beddelashada walxaha aan dabiiciga ahayn ee polymers ee unugyada cadceedda waa jihada cilmi baarista ee soo saarista unugyada cadceedda ee hadda bilaabatay. Mabda'a ayaa ah in la isticmaalo awoodaha dib-u-habeynta ee kala duwan ee polymers redox si loo sameeyo isku-dhafan isku-dhafan oo dusha sare ah ee qalabka korantada (electrodes) si loo sameeyo qalab hawo aan toos ahayn oo la mid ah isku-xidhka PN-ga aan organic. Lakabka gudaha ee mid ka mid ah electrode waxaa wax ka beddelaya polymer leh hoos u dhac hoose oo suurtagal ah, iyo lakabka sare ee lakabka ayaa leh hoos u dhac sare, sidaas darteed jihada wareejinta elektaroonigga ah waxaa kaliya oo laga wareejin karaa lakabka gudaha ilaa lakabka dibadda; wax ka beddelka electrode kale waa uun ka soo horjeeda, iyo fursadaha dhimista ee labada polymers on electrode ugu horeysay ka badan tahay awood dhimis ee labada polymers on dambe. Marka labada korantada ee la beddelay la geliyo mowjadda korantada ee ka kooban sawir-qaade. Electrons-ka uu dhaliyo sawir-qaaduhu ka dib markuu nuugo iftiinka waxaa loo wareejiyaa korantada oo leh awood yareyn hoose. Electrons-ka ku ururay korantada oo leh awood yareyn hoose looma wareejin karo lakabka polymer-ka ee dibadda, laakiin kaliya waxay ku soo laaban karaan electrolyte iyada oo loo marayo wareegga dibadda iyada oo loo marayo korantada leh hoos u dhigista sare, sidaas darteed sawir-qaade ayaa ka soo baxa wareegga dibadda.

Sababtoo ah faa'iidooyinka dabacsanaanta wanaagsan, diyaarinta sahlan, ilo ballaaran, iyo qiimo jaban, alaabta organic ayaa muhiimad weyn u leh isticmaalka ballaaran ee tamarta qorraxda iyo bixinta koronto jaban. Si kastaba ha ahaatee, cilmi-baarista ku saabsan diyaarinta unugyada cadceedda leh walxaha organic ayaa hadda bilowday. Haddii loo horumarin karo badeecad leh macno la taaban karo ayaa weli ah in la sii darso oo la sahamiyo.

3. Unugyada qoraxda ee kiimikada Nanocrystalline

Unugyada qorraxda ee Silicon-ku-saleysan ayaa shaki la'aan ah kuwa ugu qaan-gaarka ah ee unugyada cadceedda, laakiin qiimaha sarreeya awgeed, waxay ka fog yihiin inay buuxiyaan shuruudaha kor u qaadista ballaaran iyo codsiga. Sababtan awgeed, dadku waxay si joogto ah u sahamiyeen hababka, agabka cusub, iyo baytariyada filimada khafiifka ah. Waxaa ka mid ah, unugyada qoraxda ee kimikalka ah ee Nano-TIO2 ee dhowaan la sameeyay ayaa soo jiitay indhaha saynisyahannada gudaha iyo dibedda. Tan iyo markii Professor Gratzel ee Switzerland uu si guul leh u sameeyay nano-TIO2 unugyo kiimiko ah oo qoraxda, qaar ka mid ah unugyada gudaha ayaa sidoo kale cilmi-baaris ku sameeyay aaggan. Unugyada qoraxda ee Nanocrystalline (unugyada NPC ee gaaban) waxaa la sameeyay iyaga oo wax ka beddelaya shayga semiconductor bandgap oo lagu ururiyo walxo kale oo faraqa tamarta weyn. Qalabka cidhiidhiga ah ee semiconductor waxay isticmaashaa birta kala guurka Ru iyo xeryahooda organic sida Os si loo dareensiiyo dheeha, iyo tamarta weyn ee faraqa semiconductor wax nano-polycrystalline TiO2 oo laga dhigay electrodes. Intaa waxaa dheer, unugga NPC sidoo kale wuxuu isticmaalaa dib-u-eegis ku habboon electrolytes. Mabda'a shaqada ee nanocrystalline TiO2: molecule dheeha ayaa nuugaya tamarta iftiinka qoraxda oo u gudubta xaalad farxad leh. Xaaladda aadka u faraxsani waa mid aan degganayn, elektaroonnadana si degdeg ah ayaa loogu duraa qaybta korantada ee TiO2 ee ku xigta. Elektroonada ku lumay dheeha si degdeg ah ayaa looga magdhabaa elektrolytka. Electron-yada galaya band-wadaha TiO2 aakhirka waxay galaan filimka conductive ka dibna waxay abuuraan sawir-qaade dhexmara wareegga dibadda.

Faa'iidooyinka nanocrystalline TiO2 unugyada qoraxda waa qiimo jaban, habka fudud iyo waxqabadka xasilloon. Waxtarka korontadu waa mid deggan in ka badan 10%, qiimaha wax soo saarkuna waa 1/5 ilaa 1/10 oo kaliya ee unugyada cadceedda silikon. Cimrigu wuxuu gaari karaa in ka badan 20 sano.