铁电存储器;提高钙钛矿太阳能;太阳能的黑暗面。
铁电存储器
莫斯科物理与技术研究所的研究人员和北卡罗莱纳州立大学开发了一个铁电存储单元和一个方法测量电势分布在铁电电容器,创建新的非易失性铁电设备的一个重要方面。
团队的新铁电存储单元是由10 nm厚zirconium-hafnium氧化膜,两个电极之间的互层的。其结构类似于一个传统的电力电容器。但为了确保这将是可用的,他们需要了解电势分布在电影后电压应用和极化反转。他们能够使用高能x射线光电发射光谱测量,这就需要一个同步光源。
“如果用于非易失性内存的工业生产细胞,我们实验室中所开发的铁电电容器可以忍受100亿重写周期,也就是100000倍的闪存可以生存,”安德烈Zenkevich说,实验室的功能材料和设备在初期纳电子学。
此外,研究人员称外部辐射对铁电存储设备没有影响,不像他们是从汤姆斯类似物。这意味着这种内存可能天气宇宙射线暴露和操作在外层空间。
提高钙钛矿太阳能
考纳斯科技大学的研究人员,Helmholtz-Zentrum柏林和物理科学和技术中心在立陶宛发达自组装材料,2 pacz MeO-2PACz,形成一个molecular-thick电极层来提高钙钛矿的太阳能电池的效率。
“[的]太阳能元素类似于三明治,所有的层都有它的功能,即吸收能量,将孔从电子,等等。我们正在开发材料hole-selective接触层,形成的分子自组装材料的表面的衬底,“马戈梅多夫Artiom说,博士生KTU教师作化学技术。
据研究人员介绍,开发运输材料层可以是一个完美的洞,因为他们很便宜,是由一个可伸缩技术,形成很好的接触钙钛矿材料。自组装单层膜(SAMs)一样瘦1 - 2纳米,覆盖所有的表面;分子沉积在表面的浸渍稀释溶液。基于咔唑分子头组与膦酸锚定组和各种氧化物可以形成地对空导弹。
团队达到23.26%有效的单片CIGSe /钙钛矿串联太阳能电池使用SAM,目前这项技术的世界纪录。在Si /钙钛矿串联细胞,团队达到27.5%的效率。
“Perovskite-based结果和串联太阳能电池是太阳能的未来,因为它们便宜,可能更有效。目前商业效率的极限使用硅基太阳能元素饱和。此外,半导体级硅资源日益稀少,越来越难提取元素,”教授说Vytautas Getautis, KTU研究小组作的头。
研究小组说,材料是比选择当前使用的便宜多了。1克它足以覆盖1000平方米。日本一家公司购买许可证生产材料。
太阳能的黑暗面
普渡大学的研究人员提出一个办法更多的太阳能的一个太阳能电池板:使用它的阴暗面。团队的想法,创造了一个公式可以确定效率能获得多少。
我们的想法是,一个太阳能电池板可能双方的细胞,捕获太阳辐射反射地面(或其他表面,如建筑的屋顶)。尽管这些电池板部署,还没有清楚多少电这些面板可能最终生成或他们可以节省的钱。
一个新的热力学公式表明,有两面的细胞占双面电池板产生平均15%到20%的阳光电力比monofacial细胞今天的片面的太阳能电池板,考虑不同的地形如草、沙子、水泥和污垢。
“涉及的公式只是一个简单的三角形,但蒸馏极其复杂的物理问题这优雅简单的配方需要多年的建模和研究。这个三角形将帮助公司做出更好的决策投资下一代太阳能电池和找出如何设计更有效率,阿什拉夫“说默罕默德-阿拉姆,普渡大学电气和计算机工程教授。
阿拉姆的方法被称为“Shockley-Queisser三角形”,因为它建立在预测由研究人员威廉·肖克利和最大理论汉斯-约上Queisser monofacial太阳能电池的效率。这个最大值点,或热力学极限下,可以确定在一个向下的直线图,形成一个三角形的形状。
公式表明,有两面的太阳能电池的效率增益随从表面反射光。更多力量将从混凝土的反射光转换,例如,相比与植被表面。
团队说他们的公式可以用来计算的热力学限制太阳能电池发展在过去的50年中。此外,它可以广义技术可能在未来20到30年。团队希望这些计算将有助于太阳能农场充分利用有两面的细胞在其使用。
“花了近50年monofacial细胞出现在字段以具有成本效益的方式,”阿拉姆说。“这项技术取得了显著的成功,但是我们现在知道我们再也不能显著增加他们的效率或降低成本。我们的公式将指导和加快发展有两面的技术在更短的时间内。”
研究人员更好地使用推荐的公式有两面的设计板在人口稠密城市农田和建筑的窗户。透明,双面面板允许生成太阳能农田没有铸造阴影块作物生产。与此同时,为建筑物创造有两面的windows将有助于城市使用更多的可再生能源。
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