เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากซิลิกอนและ perovskite ที่ซับซ้อนได้บรรลุความสำเร็จครั้งใหม่ในด้านประสิทธิภาพ อุปกรณ์ควบคู่ใหม่ที่ผลิตโดยSteve Albrechtและเพื่อนร่วมงานที่Helmholtz-Zentrum Berlinประเทศเยอรมนีมีประสิทธิภาพการแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PCE) ที่ 29.15% ซึ่งสูงกว่าค่ารายงานที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ที่ 26.2% พวกเขายังรักษาประสิทธิภาพเริ่มต้นไว้ 95%
แม้หลังจากทำงาน 300 ชั่วโมง
และมีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงถึง 1.92 V เซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบโฟโตแอกทีฟสองชนิดที่มีช่องว่างแถบอิเล็กทรอนิคส์ที่แตกต่างกันแต่เสริมสามารถเข้าถึง PCE ที่สูงขึ้นได้มากเมื่อใช้งานในรูปแบบควบคู่กันมากกว่าวัสดุทั้งสองชนิดด้วยตัวมันเอง Perovskites ซึ่งมีสูตรทางเคมี ABX 3 (โดยปกติ A คือซีเซียม เมทิลแอมโมเนียมหรือฟอร์มามิดิเนียม B คือตะกั่วหรือดีบุก และ X คือไอโอดีน โบรมีนหรือคลอรีน) เป็นวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบางที่มีแนวโน้มมากที่สุด เพราะมันมีประสิทธิภาพในการแปลงส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากซิลิกอนเป็นตัวดูดซับแสงอินฟราเรดที่มีประสิทธิภาพ การรวมซิลิกอนกับเพอร์รอฟสไกต์จึงช่วยให้เกิดประโยชน์สูงสุดจากแสงอาทิตย์
“เตียงที่สมบูรณ์แบบ” สำหรับ perovskite Albrecht และเพื่อนร่วมงาน ทำงานร่วมกับVytautas Getautisและทีมงานของเขาที่Kaunas Technical Universityในลิทัวเนีย Albrecht และเพื่อนร่วมงานได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์แบบควบคู่ของพวกเขาโดยการประกบโมโนเลเยอร์ที่ประกอบเอง (SAM) ของโมเลกุลที่ใช้ carbazole ใหม่ระหว่าง perovskite ที่ซับซ้อนที่มีช่องว่างวง 1.68 eV และอิเล็กโทรดดีบุกออกไซด์อินเดียมที่เชื่อมต่อกับซิลิกอน ตัวพาประจุไฟฟ้า (อิเล็กตรอนและรู) สามารถแพร่กระจายผ่าน perovskites ได้อย่างรวดเร็วและยาวนาน และการเพิ่มชั้น SAM จะช่วยให้การไหลของอิเล็กตรอนและรูต่างๆ “ก่อนอื่นเราเตรียมเตียงที่สมบูรณ์แบบ ดังนั้นพูดได้เลยว่า perovskite นอนอยู่” Amran Al-Ashouriสมาชิกทีมของ Albrecht อธิบาย
เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการต่าง ๆ
ที่เล่นที่ส่วนต่อประสานของ perovskite และ SAM นักวิจัยได้ศึกษาอินเทอร์เฟซโดยใช้สเปกโทรสโกปีโฟโตลูมิเนสเซนซ์แบบชั่วคราวการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์การกำหนดลักษณะทางไฟฟ้าและการวัดโฟโตคอนดักเตอร์เทอร์เฮิร์ตซ์ที่แก้ไขเวลา ข้อมูลที่รวบรวมได้จากเทคนิคเหล่านี้และเทคนิคอื่นๆ ช่วยให้พวกเขาเพิ่มประสิทธิภาพปัจจัยที่เรียกว่าอุปกรณ์ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์หลักสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และปัจจัยหนึ่งที่เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ perovskite ขาดวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่ดีกว่าเป็นเวลานาน
เร่งการขนส่งรูในการทดลองของ Albrecht และเพื่อนร่วมงาน ปัจจัยการเติมขึ้นอยู่กับจำนวนผู้ให้บริการชาร์จที่ “สูญหาย” ระหว่างทางออกจากอินเทอร์เฟซ SAM-perovskite ความสูญเสียเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการที่เรียกว่าการรวมตัวใหม่แบบไม่แผ่รังสี ซึ่งอิเล็กตรอนและรูที่ถูกกระตุ้นจะรวมตัวกันใหม่โดยไม่ปล่อยแสง ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการซึ่งลดประสิทธิภาพของการแปลงกำลัง เซลล์แสงอาทิตย์อินทรีย์ทำลายสถิติประสิทธิภาพใหม่
ในอุปกรณ์ควบคู่ใหม่ อิเล็กตรอนจะไหลไปในทิศทางของแสงแดดที่เข้ามาผ่าน SAM ในขณะที่รูจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามผ่าน SAM ไปยังอิเล็กโทรด อย่างไรก็ตาม นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าความเร็วที่รูถูกดึงออกมานั้นต่ำกว่าความเร็วที่สอดคล้องกันสำหรับอิเล็กตรอนมาก ซึ่งปกติแล้วจะจำกัดปัจจัยการเติม จากข้อมูลของ Al-Ashouri SAM ใหม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ด้วยการเร่งการขนส่งรูที่เร่งขึ้นมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงปัจจัยการเติมและทำให้เซลล์ perovskite มีประสิทธิภาพมากขึ้น
สมาชิกของทีมซึ่งรวมถึงนักวิจัย
จากมหาวิทยาลัย Potsdam ในเยอรมนี Ljubljana ในสโลวีเนียและ Sheffield ในสหราชอาณาจักรรวมถึง Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), HTW Berlin และ Technische Universität Berlin กล่าวว่า PCE สูงสุด เป็นไปได้สำหรับการออกแบบของพวกเขา – 32.4% – ตอนนี้ “อยู่ในมือ” “เพื่อจุดประสงค์นี้ เราวางแผนที่จะลดการสูญเสียความต้านทานในเซลล์แสงอาทิตย์ควบคู่ต่อไปเพื่อสำรวจศักยภาพ PCE เต็มรูปแบบที่สูงกว่า 30%” สมาชิกในทีมEike Köhnenกล่าว
แผนที่ขนาดยาเหล่านี้สามารถใช้เพื่อตรวจสอบการส่งมอบภาคสนามการรักษาและตำแหน่งของผู้ป่วยด้วยสายตาตลอดแต่ละส่วนของการรักษา สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้โดยใช้มาตรการประกันคุณภาพมาตรฐาน (QA) ตามที่ทีมวิจัยจากGeisel School of MedicineและDartmouth Engineeringผู้พัฒนา ตรวจสอบ และจำหน่ายระบบ
ทีม Dartmouth นำโดยLesley Jarvisได้ทำการศึกษาเพื่อตรวจสอบอรรถประโยชน์เชิงปฏิบัติของการถ่ายภาพ Cherenkov ในการฉายรังสีทางคลินิก นักวิจัยประเมินระบบในผู้ป่วย 64 รายที่ได้รับรังสีรักษาที่ศูนย์มะเร็ง Norris Cotton Cancer Center ของดาร์ทเมาท์-ฮิตช์ค็ อก ผู้ป่วยได้รับการรักษามะเร็งเต้านม (29) มะเร็งซาร์โคมา/มะเร็งต่อมน้ำเหลือง (23) และมะเร็งอื่นๆ โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การฉายรังสีตามรูปแบบ 3 มิติ การบำบัดด้วยอิเล็กตรอนที่ผิวหนังทั้งหมด การรักษาด้วยส่วนโค้ง และการฉายรังสีร่างกายทั้งหมด จาร์วิสและเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาใน International Journal of Radiation Oncology, Biology , Physics
นักบำบัดด้วยรังสีและผู้เชี่ยวชาญด้านเนื้องอกวิทยาจากรังสีได้ตรวจสอบภาพ Cherenkov เพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับประโยชน์ทางคลินิกและระบุเหตุการณ์ในการรักษา ในตอนแรกพวกเขาสังเกตเห็นว่าภาพเหล่านี้มีประโยชน์ในการเฝ้าติดตามเป้าหมายของเนื้องอกและลักษณะทางกายวิภาคที่อยู่ติดกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำส่งการรักษาที่เหมาะสม
ในการประเมินความถูกต้องของตำแหน่งของผู้ป่วยในแต่ละวัน นักวิจัยได้ประเมิน 129 ส่วนของการรักษาด้วยภาพของผู้ป่วยมะเร็งเต้านม 15 ราย โดยใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพอัตโนมัติของระบบ การปล่อยมลพิษ Cherenkov ในเชิงคุณภาพตรงกับการกระจายขนาดยาพื้นผิวที่คาดการณ์ไว้โดยระบบการวางแผนการรักษา การวิเคราะห์ความแม่นยำในการส่งมอบโดยการคำนวณระยะเฉลี่ยถึงความสอดคล้อง (MDC) พบว่า MDC ระหว่างเศษส่วนอยู่ภายใน 7 มม. เมื่อเทียบกับวันแรกของการรักษา
เพื่อทำการวัดปริมาณรังสีสัมบูรณ์ด้วยการถ่ายภาพ Cherenkov นักวิจัยได้ใช้แผ่นเรืองแสงวาบกับภูมิภาคที่น่าสนใจ (ROI) กับผู้ป่วยสามราย ระบบระบุตัวเรืองแสงวาบในภาพและแปลงความเข้มเป็นขนาดยา โดยพิจารณาจากการตอบสนองของการปล่อยรังสีที่ทราบกันดีอยู่แล้ว
Credit : veslebrorserdeg.com walkernoltadesign.com welldonerecords.com wessatong.com wmarinsoccer.com xogingersnapps.com
