Усовершенствование перовскитного элемента термостойким органическим слоем. Новость Бесплатной технической библиотеки

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Aufrüstung einer Perowskitzelle mit einer hitzebeständigen organischen Schicht

23.03.2024

Ein Team von Wissenschaftlern der KAUST-Universität in Saudi-Arabien hat auf dem Gebiet der Perowskit-Photovoltaik-Technologie erhebliche Fortschritte erzielt, indem es eine neue Monoschicht aus Molekülen mit Phosphonsäure als organische Schicht für den Elektronentransport geschaffen hat. Dieser innovative Ansatz wird aufgrund seiner hohen Effizienz und thermischen Stabilität zum Schlüssel für künftige flexible Perowskit-Solarzellen.

Unter Verwendung von Nicht-Fulleren-Halbleitern auf Basis von Anthrachinon- (AQ) und Naphthalindiimid-Molekülen (NDI) schufen die Wissenschaftler eine Schicht, die kovalente Bindungen mit der Indium-Zinn-Oxid-Oberfläche bildet und so eine effiziente Wechselwirkung mit dem Perowskit-Material ermöglicht. Die thermogravimetrische Analyse zeigte, dass diese modifizierten Moleküle eine hohe thermische Stabilität aufweisen und 95 % ihrer Masse bei hohen Temperaturen behalten, die 356 °C für AQ und 268 °C für NDI erreichen.

Die auf einem Glassubstrat hergestellte Solarzelle weist eine komplexe Struktur auf, die eine Spiro-OMeTAD-Lochtransportschicht, eine Molybdänoxidschicht und Silberkontakte umfasst. Unter Standardbeleuchtung erreicht die Zelle einen hohen Wirkungsgrad der Energieumwandlung von 21,5 % und setzt damit einen neuen Standard für Perowskit-Photovoltaikzellen mit organischen Schichten für den Elektronentransport.

Darüber hinaus verfügt das Gerät über hervorragende elektrische Eigenschaften: Die Leerlaufspannung beträgt 1,13 V, die Kurzschlussstromdichte beträgt 24,7 mA/cm2 und die Einschaltdauer beträgt 77 %. Interessanterweise bleibt die Zellstabilität auch nach 90 Betriebsstunden bei 1 °C bei 000 % der ursprünglichen Leistung.

Der Erfolg ist Teil einer globalen Anstrengung zur Verbesserung der Solartechnologie, die durch jüngste Entwicklungen in Südkorea unterstrichen wird, darunter eine schwarze Perowskit-Photovoltaikzelle mit einem Rekordwirkungsgrad bei der Umwandlung von Solarenergie von 12,7 % für flexible Quantenpunktzellen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Fußball gegen Diabetes und Bluthochdruck 12.06.2013

Forscher der Universität Kopenhagen haben die Ergebnisse ihrer aufsehenerregenden Studie veröffentlicht – es stellt sich heraus, dass Fußballtraining die Gesundheit von Patienten mit Typ-XNUMX-Diabetes verbessert. Durch regelmäßiges Training verbessert sich die Arbeit des Herzens, der Blutdruck sinkt und die Ausdauer bei körperlicher Anstrengung steigt. Es ist erstaunlich, aber mit anderen Sportarten können Sie solche Ergebnisse nicht erzielen.

Die an dem Experiment teilnehmenden Männer im Alter von 37 bis 60 Jahren waren an Typ-23-Diabetes erkrankt und konnten ihre Gesundheit durch regelmäßiges Fußballspielen in Gesellschaft von Freunden deutlich verbessern. Wissenschaftler sagen, dass einfache Trainingsspiele auf kleinem Raum und mit einer kleinen Anzahl von Spielern ausreichen, um positive Veränderungen zu erzielen. Nach drei Monaten eines solchen Trainings stellten die Forscher bei Patienten eine deutliche Kräftigung der Herzmuskulatur und eine Steigerung der maximalen Herzfrequenz um 12 % fest. Das bedeutet, dass das Herz in nur 10 Wochen Training XNUMX Jahre jünger aussah.

Neben der Verbesserung der Herzfunktion stellten die Wissenschaftler eine Senkung des Blutdrucks fest. So hatten zu Beginn des Experiments 60 % der Patienten Probleme mit Bluthochdruck und nahmen regelmäßig Medikamente ein, um den Zustand zu kontrollieren. Bewegung half jedoch, den systolischen und diastolischen Blutdruck um 8 mm Hg zu senken. Kunst. Daher ist in manchen Fällen die Einnahme von Medikamenten überflüssig.

Regelmäßiges Fußballtraining verbesserte einen solchen Indikator wie den maximalen Sauerstoffverbrauch (MOC), der sich direkt auf die Ausdauer des Körpers auswirkt. Wissenschaftler verzeichneten eine Verbesserung der BMD um 12 %, und die Fähigkeit, körperlicher Aktivität standzuhalten, stieg um 42 %.

Forscher stellen fest, dass die Verbesserung der Herzfunktion und die Normalisierung des Blutdrucks dazu beitragen, das Risiko zu minimieren, andere Krankheiten zu entwickeln, die mit Diabetes einhergehen.

Einer der Kuratoren der Studie, Professor Jens Bangsbo (Jens Bangsbo), stellte fest, dass Fußball wie keine andere Sportart ein großes Potenzial hat, Menschen mit Diabetes zu helfen. Besonders wichtig sei, dass sich die Versuchsteilnehmer auch nach Studienende entschieden haben, weiter Fußball zu spielen, und sich dadurch wirklich besser fühlen.

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