تطبيق بوليمر زجاجي على سطح الخلية الشمسية لإطالة عمر البطارية

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

لا يقوم مصنعو البطاريات الشمسية عادةً بتوفير تغليف الهدايا، ولكنهم قد يفكرون في القيام بذلك. أشار تقرير بحثي جديد إلى أن مواد وطرق التغليف الصحيحة يمكن أن تقلل من عملية التحلل، والتي تدمر بسرعة أداء المعدات الكهروضوئية وتقصر من عمر الخدمة. في السنوات الأخيرة، بدأت الخلايا الشمسية المصنوعة من مواد أشباه الموصلات من نوع الكالسيوم والتيتانيوم تتألق تحت أضواء الطاقة الشمسية.

وتختلف تكاليف تصنيع ومعالجة هذه المواد العضوية المعدنية، مثل ثلاثي هاليد الرصاص الميثيلامونيوم ونظيره الميثوكسيدين، عن السيليكون البلوري (مادة كهروضوئية تقليدية)، ولكن أداءها جيد للغاية. ومع ذلك، عند تعرضها لدرجات حرارة عالية والرطوبة وأشعة الشمس الساطعة، فإن البيروفسكايت يتحلل ويحدث تغيرات هيكلية، مما يؤدي إلى انخفاض الناتج الكهربائي للبطارية، مما يعيق تسويق الأجهزة. وتوصل الباحثون إلى حماية بطارية البيروفسكايت باستخدام راتنج الإيبوكسي والمطاط البوتيلي والسيراميك والأفلام المعالجة كيميائياً.

لكن بعض الطرق الأكثر فعالية تتطلب معدات متخصصة، وتكون تكلفتها مرتفعة. ويتجنب البعض الآخر الرطوبة العالية أو التعرض الطويل لدرجات الحرارة المرتفعة، لكنهم لا يستطيعون الصمود في وجه الاختبار القاسي في ظل الظروف القاسية. فريق البحث بقيادة ليشي وأنيتاو.

توصلت دراسة أجراها باحثون بجامعة نيو ساوث ويلز، بقيادة ي. هوبيلي، إلى أنه من الممكن إنتاج الزجاج والبولي (أيزوبيوتين) أو البولي (أوليفين) بعد تجربة مواد مختلفة وطرق تغليف الخلايا الشمسية. عند هذه النقطة.

وأظهر الباحثون أن البطارية مغلفة بالكامل، وليس فقط الحافة، وهي عبارة عن مادة تغليف محكمة الغلق منخفضة الارتفاع مصنوعة من طبقة رقيقة من البوليمر الزجاجي، وهو ما يمكن أن تصنعه هذه المعدات من خلال اللجنة الكهروتقنية الدولية. اختبار الحرارة الرطبة والدورة الرطبة. تحاكي اختبارات الشيخوخة السريعة هذه الظروف الخارجية الصعبة من خلال تعريض البطارية لرطوبة نسبية بنسبة 85% ودورة درجة حرارة متكررة بين -40 إلى 85 درجة مئوية، وقد تتسبب هذه الظروف في فصل البطارية عن طبقة الجليد.

انخفضت كفاءة التحويل للبطارية المعبأة (مؤشر أداء قياسي) إلى أقل من 5% في اختبار الحرارة الرطبة لمدة 1800 ساعة واختبارات الرطوبة المجمدة لمدة 75 ساعة. كما قامت شركة Ho-Baillie، التابعة لجامعة سيدني، بتطوير كروماتوغرافيا الغاز/مطيافية الكتلة لتحليل منتج الغاز المتحلل بواسطة خام الكالسيوم والتيتانيوم. ومن خلال التعرف على الميثان الهالوجيني، وميثيل فورماميد، وأنواع أخرى، تمكن الباحثون من توضيح مجموعة متنوعة من طرق التحلل.

ويبين الباحثون أن طريقة التغليف المحكم يمكن أن تجعل تفاعل التحلل متوازناً وتراجعياً قبل أن تتضرر الخلايا. وقال سانجيلسيوك من المركز الوطني للعلوم والتكنولوجيا في أولسان: "إن نتائج التقرير هنا مهمة لأنها تشير إلى أن بطارية البيروفسكايت يمكن أن تحقق استقرارًا فعالًا وطويل الأمد. وأضاف أنه باستخدام تقنية GC/MS، أصبح بإمكان الباحثين الآن تحديد منتجات الغاز بدقة واستنتاج مسار التحلل.