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수명 3670시간으로 증가!라만 기술 칼슘 티타늄 광전지 성공 개조
날짜:2025-10-30읽기 :4
칼슘 티타늄 광전지는"이상적인 태양광 재료"라고 할 수 있다. 그 효율은 전통적인 실리콘 전지보다 높다. 궂은 날씨에도 고효율로 발전할 수 있다. 또한 유연한 박막을 만들 수 있다. 건축, 차량용 및 웨어러블 설비 등 장면에 응용할 수 있다. 원가는 실리콘의 1/20에 불과하다.그러나"내구성이 떨어진"이 단점은 시종 실험실을 벗어나기 어렵게 하고 대규모로 실제 응용에 투입할 수 없게 한다.에서화동이공대학의 연구팀은 칼슘 티타늄 전지의 안정성 문제를 해결하는 데 성공했습니다.라만 스펙트럼 기술바로 이 돌파의 배후의 관건이다.
칼슘 티타늄 전지는 광범위한 응용 잠재력을 가지고 있다.
칼슘티타늄광박막은 전장, 온도와 조명 등의 영향하에 결정격형변화와 구조변화가 발생하여 칼슘티타늄광태양전지의 작업수명을 제약한다.화동리공대학 후우팀은 이에 대해 연구를 전개하여 처음으로 칼시움티타늄광 내부에 존재하는동적 국역 응력결정계의 결함을 초래하는 관건이다.이 문제를 해결하기 위해 팀은 폴리메틸프로필렌산메틸에스테르 (PMMA) 를 리용하여 단층그래핀과 칼시움티타늄광박막을 결합시켜 기계증강계면을 형성했다.검사 결과 이 신형 인터페이스는 형변율을 0.31%에서 0.08%로 낮췄을 뿐 아니라 가로이온 확산을 효과적으로 막았다.90 ℃ 고온의 조건에서 T97* 수명을 가진 부품으로 개조되었습니다.3670시간으로 늘어났습니다.이 성적은 칼슘 티타늄 전지의 안정성 기록을 경신했다.
* T97 수명은 표준 태양 광선 및 고온 환경과 같은 특정 조건에서 칼슘 티타늄 태양 전지의 광전 변환 효율이 초기 효율의 97% 이상으로 감쇠했을 때 지속 작동 할 수있는 시간을 의미합니다.
연구 과정에서라만 스펙트럼 기술불가결한 역할을 발휘하다.
에서재료의 질을 판단하다한편, 연구진은 라만 특징 G봉(1585cm ⁻¹)을 통해 관찰했다재료 구조, 사용된 그래핀이고품질의단층 구조.이어 팀은 라만면 스캐닝(mapping) 기술로 이 그래핀이 칼슘 티타늄 표면에 있다는 사실을 추가로 확인했다.균일하게 분포하다。
왼쪽 사진은 (I) 칼슘 티타늄 필름, (II) 칼슘 티타늄 광산/그래핀 복합 필름, (III) 칼슘 티타늄 광산/PMMA/그래핀 복합 필름의 라만 스펙트럼;오른쪽 사진은 단층 그래핀과 칼슘 티타늄 광박막 표면 단층 그래핀으로 결합된 G봉 라만면 스캐닝 도감
에서격자 변화를 관측하다.연구자들은 60cm 미만의 웨이브를 사용합니다.저파수 원위 라만 스펙트럼칼슘 티타늄 광산이 빛을 받은 후 그 라만 봉우리에 넓이와 분열 현상이 나타났다.XRD(X선 회절) 검사 결과 분석과 결합하면 이 현상은 스트레칭 응변과 웨이퍼 팽창의 공동 작용으로 촉발된 것으로 알 수 있다.또한라만 신호 변화또한 PMMA/그래핀 보호가 있는 칼슘 티타늄 박막이 전체 광선 투사 과정에서 기본적으로안정 상태 를 유지 하다, 이 인터페이스가격자 변형을 효과적으로 억제하다.。
왼쪽 그림은 서로 다른 완충층을 사용하는 반부품이 백광 LED에 비친 제자리 라만 스펙트럼입니다.오른쪽 그림은 개조 전후의 재료가 조명 조건에서의 라만 스펙트럼 변화이다
칼슘 티타늄 광전지의 안정성 돌파는 진정으로 실제 응용으로 나아갈 수 있다는 것을 의미한다.2025년까지 국내 칼슘 티타늄생산능력은 7.4GW에 달할 것이다, 미래는 심지어 가능하다대체 부분 실리콘 전지, 태양광 산업 구도를 재창조한다.라만 스펙트럼 기술은'화안금정'으로 이 태양광 혁명의 모든 성과가 탄탄하고 신뢰할 수 있도록 확보했다.
(화동이공대학팀의 연구성과는 이미"Science"에 발표되였다. 이 글의 일부 내용은 공중번호: EV WallBox 참조)
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XploRA PLUS가 될 수 있는 이유칼슘 티타늄 전지의 연구 이기., 그 핵심 우세와 불가분의 관계:
•고감도, 고해상도:4개의 래스터가 내장되어 있어 고감도 및 마이크로미터급 고해상도를 갖추고 칼슘 티타늄 광선 아래 수정격의 미시적 변화 및 표면 미시적 구조를 정확하게 포착하여 재료의 미시적 특성에 대한 심도 분석의 수요를 만족시킨다;
•전자동 전환 파장:서로 다른 실험 조건 간 자동 전환 (예: 레이저, 래스터 등) 을 지원하여 칼슘 티타늄 광산의 서로 다른 자극 조건 하의 스펙트럼 특성을 연구하기 위해 유연한 선택을 제공하여 다중 장면 검측 수요에 부합한다;
•초고속 라만/PL 이미징:재료의 동태 변화를 실시간으로 모니터링하고 그 물리 화학 성질 정보를 전면적으로 획득하여 칼슘 티타늄 재료의 동태 특성 및 전면적인 성질 연구에 대한 수요를 만족시킬 수 있다.
•강력한 확장성:라만 편광, 입자 분석 및 라만-AFM 연용, 다차원 해석 칼슘 티타늄 광박막의 미시적 구조, 화학 성분과 역학적 성능, 이질 결합 인터페이스 특성, 결함 분포 및 광상 변화 메커니즘을 제시하여 고효율 태양광 부품 최적화에 관건적인 근거를 제공할 수 있다.
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