Tiết lộ con đường bí ẩn hình thành pin mặt trời perovskite

Dân trí Pin mặt trời perovskite thay thế pin mặt trời silicon truyền thống với hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn (hiện ở mức trên 22%) và chi phí đầu tư và sản xuất thấp hơn.

Tiết lộ con đường bí ẩn hình thành pin mặt trời perovskite - 1

Một trong những phương pháp chủ yếu để lắng đọng màng perovskite trên các cấu trúc của tấm pin là quy trình phản ứng lắng đọng tuần tự do Michael Grätzel và nhóm nghiên cứu tại Đại học Bách khoa liên bang Lausanne (EPFL) phát triển vào năm 2013.

Nhiều nghiên cứu đã cố gắng kiểm soát quá trình này bằng các chất phụ gia, thay đổi thành phần và các hiệu ứng nhiệt độ. Tuy nhiên, không có nghiên cứu nào giúp hiểu đầy đủ về toàn bộ phản ứng lắng đọng tuần tự. Điều này cản trở khả năng kiểm soát chất lượng của màng quyết định hiệu suất của pin mặt trời.

Các nhà nghiên cứu Michael Grätzel và Amita Ummadisingu tại EPFL hiện đã thực hiện một nghiên cứu toàn diện và có hệ thống nhất cho đến nay về phản ứng lắng đọng tuần tự. Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng cách phân tích hiện tượng nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử quét để nghiên cứu sâu độ kết tinh của iodua chì (PbI2), đây là giai đoạn đầu của phản ứng. Sau đó, các nhà khoa học sử dụng hình ảnh phát quang cực âm SEM để nghiên cứu động lực nano tạo nên màng perovskite.

Amita Ummadisingu cho biết: "Chúng tôi đã kết hợp hai công cụ mạnh để thu thập thông tin về bề mặt của màng trong quá trình hình thành perovskite. Kỹ thuật này cho phép đạt được độ phân giải tuyệt vời ở quy mô nano, nghĩa là lần đầu tiên chúng tôi có thể quan sát hỗn hợp tinh thể bao gồm perovskite và PbI2 được hình thành trong quá trình phản ứng”.

Tiếp theo, các nhà khoa học đã sử dụng bản đồ phát quang chéo, tiết lộ định hướng của phản ứng chuyển đổi. Thông tin này cho đến nay không thể so sánh với hình ảnh bề mặt thông thường vì các lớp bên dưới khó tiếp cận. Nhưng nhờ sự hỗ trợ của thiết bị phát quang hybrid hiện đại có độ nét cao, các nhà nghiên cứu có thể chụp hình cả PbI2 và perovskite trong các mặt cắt ngang này. Nhóm nghiên cứu đã xác định được PbI2 bị mắc kẹt, không phản ứng bên trong màng perovskite bằng cách sử dụng kỹ thuật này, là thông tin rất hữu ích.

Michael Grätzel cho rằng: "Phát hiện nghiên cứu của chúng tôi cuối cùng đã trả lời một số câu hỏi về vị trí và vai trò của PbI2 dư thừa trong pin năng lượng mặt trời perovskite. Đáng chú ý, kỹ thuật này mở ra hướng nghiên cứu tính chất của perovskite trong các mặt cắt dọc của pin mặt trời, chứ không chỉ bề mặt của perovskite". Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Science Advances.

N.P.D-NASATI (Theo Phys)

MỚI NHẤT
Các nhà khoa học chế tạo ra loại da điện tử có thể co giãn và cực kỳ nhạy cảm
Các nhà khoa học chế tạo ra loại da điện tử có thể co giãn và cực kỳ nhạy cảm

(Dân trí) - Hiện nay, những người phải đeo chân tay giả đang sống trong tình trạng không thể thật sự chạm vào và cảm nhận thế giới xung quanh. Điều này sẽ thay đổi trong tương lai không xa nhờ vào một công nghệ mới do các nhà khoa học ở Đại học Stanford phát triển.

Thứ sáu, 23/02/2018 - 06:30

Bố bị căng thẳng có thể làm tổn hại đến trí não của con
Bố bị căng thẳng có thể làm tổn hại đến trí não của con

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới ở loài chuột đã phát hiện ra rằng sự căng thẳng của người bố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển trí não ở con cái do tinh trùng bị biến đổi.

Thứ sáu, 23/02/2018 - 06:25

Lý giải nguyên nhân đàn ông thường "ra đi" ở tuổi 62
Lý giải nguyên nhân đàn ông thường "ra đi" ở tuổi 62

Trong một nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học đã tìm ra nguyên do dẫn đến tình trạng ngày càng có nhiều đàn ông tử vong từ độ tuổi 62 và tình trạng này tăng đáng kể hơn khi so sánh nam với nữ.

Thứ năm, 22/02/2018 - 05:43

Nhật Bản giúp Việt Nam nâng cao năng lực thẩm định sáng chế
Nhật Bản giúp Việt Nam nâng cao năng lực thẩm định sáng chế

(Dân trí) - Cơ quan Sáng chế Nhật Bản (JPO) sẽ giúp Cục Sở hữu trí tuệ Việt Nam Dự án nâng cao toàn diện năng lực trong việc xử lý đơn sở hữu công nghiệp (SHCN).

Thứ năm, 22/02/2018 - 05:18

Cửa hàng từ thiện được tặng hộp xương hóa thạch có thể năm triệu năm tuổi
Cửa hàng từ thiện được tặng hộp xương hóa thạch có thể năm triệu năm tuổi

(Dân trí) - Một cửa hàng từ thiện được gọi là các nhà khảo cổ chuyên nghiệp sau khi được một người tặng hộp xương khủng long có thể 5 triệu năm tuổi.

Thứ năm, 22/02/2018 - 03:22

Máy bay cực siêu âm của Trung Quốc tới New York chỉ trong 2 giờ
Máy bay cực siêu âm của Trung Quốc tới New York chỉ trong 2 giờ

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tiết lộ kế hoạch về một "máy bay ném bom hạng nặng cực siêu âm" có thể tiếp cận thành phố New York trong 2 giờ bằng cách di chuyển với một tốc độ chưa từng thấy.

Thứ năm, 22/02/2018 - 03:16

Thời gian bị béo phì càng lâu, nguy cơ bị tổn thương tim càng cao
Thời gian bị béo phì càng lâu, nguy cơ bị tổn thương tim càng cao

(Dân trí) - Kết quả một nghiên cứu mới của ĐH John Hopkin chỉ ra rằng một người có thời gian béo phì càng lâu thì nguy cơ bị tổn thương tim âm thầm càng cao, có nghĩa là số năm bị thừa cân, béo phì có liên quan tới nguy cơ tổn thương tim.

Thứ năm, 22/02/2018 - 10:00

Lí do tại sao hay tìm thấy nhện trong xe
Lí do tại sao hay tìm thấy nhện trong xe

(Dân trí) - Đã bao giờ bạn tự hỏi tại sao mình lại hay bắt gặp loài động vật lông lá tám chân này trong xe hơi chưa? Và làm thế nào để có thể tránh cho việc này xảy ra, trong trường hợp bạn là người sợ nhện?

Thứ năm, 22/02/2018 - 09:56

Đặc điểm chung của những người sống thọ hơn, khỏe mạnh hơn
Đặc điểm chung của những người sống thọ hơn, khỏe mạnh hơn

(Dân trí) - Có một nhóm người tuy lớn tuổi nhưng tinh thần rất minh mẫn, năng lực tư duy, trí nhớ không kém người trẻ tuổi, được gọi là Superager. Vậy những người này là bẩm sinh hay do chế độ ăn uống rèn luyện? Họ có lối sống như thế nào?

Thứ năm, 22/02/2018 - 09:43

In 3D gel thông minh biến đổi hình dạng
In 3D gel thông minh biến đổi hình dạng

(Dân trí) - Các kỹ sư tại trường Đại học Rutgers - New Brunswick và Viện Công nghệ New Jersey đã phát minh ra phương pháp "in 4D" gel thông minh, có thể dẫn đến sự ra đời của những cấu trúc "sống" trong các cơ quan và mô người, rô bốt mềm và hệ thống phân phối thuốc theo mục tiêu.

Thứ năm, 22/02/2018 - 05:39

Dù bạn gội đầu thường xuyên thì vẫn có nguy cơ bị chấy
Dù bạn gội đầu thường xuyên thì vẫn có nguy cơ bị chấy

(Dân trí) - Biện pháp xử lý khi có chấy trên đầu là dùng kem dưỡng da hoặc thuốc xịt – những thứ này thường tiêu diệt tất cả mọi loại côn trùng trong vòng một ngày. Nhưng, tại sao bạn vẫn có nguy cơ bị chấy trên đầu cho dù vẫn luôn gội đầu thường xuyên?

Thứ năm, 22/02/2018 - 05:33

Hơn 70% cá biển vùng nước sâu nhiễm các chất nhựa dẻo
Hơn 70% cá biển vùng nước sâu nhiễm các chất nhựa dẻo

Các nhà khoa học thuộc Đại học Quốc gia Galway của Ireland vừa công bố một nghiên cứu cho thấy các chất nhựa dẻo đã được tìm thấy trong gần 3/4 số cá sống ở vùng biển sâu ở Tây Bắc Đại Tây Dương. Đây là một trong những con số cao nhất so với các vùng biển trên thế giới.

Thứ tư, 21/02/2018 - 06:51

ĐÁNG QUAN TÂM
Các nhà khoa học phát hiện lợi ích bất ngờ của việc chạy
Các nhà khoa học phát hiện lợi ích bất ngờ của việc chạy

(Dân trí) - Các nhà khoa học thuộc Đại học Brigham Young ở Hoa Kỳ chỉ ra mối quan hệ giữa chạy và cải thiện trí nhớ. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Neuroscience.

Thứ ba, 20/02/2018 - 05:50

Ăn sữa chua có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim
Ăn sữa chua có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim

(Dân trí) - Nghiên cứu mới chỉ ra rằng ăn nhiều sữa chua có thể làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch ở những người bị cao huyết áp.

Thứ ba, 20/02/2018 - 09:31

Trẻ em có thể khôi phục khả năng ngôn ngữ sau đột quỵ não trái
Trẻ em có thể khôi phục khả năng ngôn ngữ sau đột quỵ não trái

(Dân trí) - Đối với người trưởng thành, việc bị đột quỵ não sẽ dẫn đến hậu quả là mất đi khả năng ngôn ngữ. Nhưng với trẻ em, vùng ngôn ngữ bên não trái có thể được khôi phục tại vị trí tương ứng bên bán cầu não phải.

Thứ ba, 20/02/2018 - 09:28

Vết giấy cắt vào tay có đau đớn như bạn nghĩ?
Vết giấy cắt vào tay có đau đớn như bạn nghĩ?

(Dân trí) - Bạn sẽ không nghĩ rằng một mảnh giấy mỏng manh có thể gây ra đau đớn như vậy trên cơ thể người, nhưng đối với tất cả những phiền toái nhỏ to trong cuộc sống thì bị giấy cắt vào tay là một trong những điều tồi tệ đáng quan tâm.

Thứ ba, 20/02/2018 - 06:00

Cá mập khổng lồ dạt bờ, dân Philippines sợ “tận thế”
Cá mập khổng lồ dạt bờ, dân Philippines sợ “tận thế”

Đây là loài cá mập siêu hiếm, có thể phát triển đến 5,2 mét và có tuổi thọ tới 100 năm.

Thứ hai, 19/02/2018 - 04:19

“Sợi” cấy ghép giúp kiểm soát bệnh tiểu đường lấy cảm hứng từ mạng nhện
“Sợi” cấy ghép giúp kiểm soát bệnh tiểu đường lấy cảm hứng từ mạng nhện

(Dân trí) - Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới mang tính cách mạng trong điều trị bệnh tiểu đường tuýp 1

Thứ hai, 19/02/2018 - 03:17

Uống nước sinh tố trái cây không đúng nguy hại như thế nào
Uống nước sinh tố trái cây không đúng nguy hại như thế nào

(Dân trí) - Uống nước trái cây khi bụng rỗng sẽ gây tác hại đến vi khuẩn đường ruột. Đó là kết luận của các nhà khoa học thuộc Viện Phân tích Gen Lewis Seagler, nằm trong thành phần Đại học Princeton. Công trình nghiên cứu đã công bố trên tạp chí Cell Metabolism.

Thứ hai, 19/02/2018 - 03:01

Tạo thành công noãn người trong phòng thí nghiệm
Tạo thành công noãn người trong phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học Anh và Mỹ đã thành công trong việc phát triển noãn người trong phòng thí nghiệm từ mô buồng trứng tạo nhiều hy vọng trong điều trị hiếm muộn.

Thứ hai, 19/02/2018 - 12:40

Khoa học tìm hiểu vì sao tay phụ nữ lạnh hơn tay nam giới
Khoa học tìm hiểu vì sao tay phụ nữ lạnh hơn tay nam giới

(Dân trí) - Các nhà khoa học Cambridge đã kiểm tra sự khác biệt bằng cách đặt tay vào băng trong 3 phút. Và chính khối lượng cơ thể là điều làm cho tay của người đàn ông ấm hơn phụ nữ và trẻ em.

Thứ hai, 19/02/2018 - 06:33

Sự thật đằng sau cái chết
Sự thật đằng sau cái chết

(Dân trí) - Ngay cả sau khi chết, tế bào của cơ thể sẽ tiếp tục hoạt động. Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications, các tế bào của cơ thể biểu hiện gen di truyền sau khi chết trong khoảng từ 24 đến 48 giờ.

Thứ hai, 19/02/2018 - 06:00

Cận cảnh cuộc chiến sống còn giữa rắn độc và lửng mật ong
Cận cảnh cuộc chiến sống còn giữa rắn độc và lửng mật ong

(Dân trí) - Kênh Smithsonian vừa đăng tải một đoạn video ghi lại cuộc chiến sống còn giữa rắn độc với lửng mật ong. Bất chấp bị rắn độc liên tục tấn công vào đầu nhưng lửng mật ong với khả năng đề kháng độc quyết lao vào khống chế để “xơi tái” con mồi.

Chủ nhật, 18/02/2018 - 05:47

Con người sợ hãi hay vui mừng khi được tiếp xúc với người ngoài hành tinh?
Con người sợ hãi hay vui mừng khi được tiếp xúc với người ngoài hành tinh?

(Dân trí) - Các nhà khoa học đã tiến hành một nghiên cứu xác định thái độ của con người trước việc tiếp xúc với cuộc sống ngoài hành tinh.

Chủ nhật, 18/02/2018 - 10:20