As matrizes de nanorod TiO₂ ajustadas aumentam a eficiência celular photo voltaic

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Wang Mingtai, no Hefei Institutes of Bodily Science of the Chinese language Academy of Sciences₂-Na) com espaçamento controlável sem alterar o tamanho da haste particular person e demonstrou sua aplicação em células solares de alto desempenho.

Suas descobertas, publicadas em Pequenos métodosofereça um novo package de ferramentas para criar nanoestruturas em energia limpa e optoeletrônica.

Tio de cristalino único₂ Os nanorods se destacam na colheita de luz e conduzindo carga, tornando -os ideais para células solares, fotocatalisadores e sensores. No entanto, os métodos tradicionais de fabricação vinculam a densidade, o diâmetro e o comprimento – se um parâmetro for ajustado, os outros mudam de acordo, geralmente afetando a eficiência do dispositivo.

Neste estudo, estendendo cuidadosamente o estágio de hidrólise de um filme precursor, a equipe mostrou que as “cadeias de gel” mais longas se reúnem em nanopartículas menores da anatase. Quando o filme da anatase é submetido a tratamento hidrotérmico, essas nanopartículas de anatase convertem in situ em rutiles, servindo como sementes para o crescimento de nanorod. O estágio de hidrólise fornece uma maneira eficaz de controlar a densidade da haste sem alterar o nanorod dimensões.

Usando esta estratégia, eles produziram Tio₂-NA filmes com diâmetro e altura constante da haste, mesmo que o número de hastes por área variava. Quando incorporado em CUins processadas em baixa temperatura₂ células solaresesses filmes alcançaram eficiências de conversão de energia acima de 10 %, chegando a ten,44 %.

Para explicar por que o espaçamento é tão profundamente, a equipe introduziu um modelo de densidade de superfície de quantity, esclarecendo como a densidade da haste influencia a captura de luz, a separação de carga e a coleta de transportadoras.

Este estudo supera as limitações dos métodos tradicionais para common as nanoestruturas, estabelecendo um sistema completo que vincula a “regulamentação de processamento de macroprocessos-microestrutura-otimização de desempenho do machine”.