Máy dò tia X trực tiếp ngày càng quan trọng trong chẩn đoán y tế nhờ độ phân giải năng lượng cao và khả năng tích hợp hệ thống. Trong những năm gần đây, perovskite halide không kim loại (MFP) đã thu hút sự chú ý nhờ khả năng điều chỉnh cấu trúc và tính tương thích sinh học. Tuy nhiên, các thiết bị hiện có thường yêu cầu điện áp hoạt động cao để tăng hiệu suất sử dụng hạt mang, điều này có thể gây hư hỏng tinh thể và di chuyển ion, hạn chế ứng dụng của chúng.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Jin Zhiwen tại Khoa Vật lý, Đại học Lan Châu dẫn đầu đã thiết kế một loạt vật liệu MFP mới bằng cách điều chỉnh chiến lược cấu trúc ion tại các vị trí mạng tinh thể khác nhau. Phương pháp này tối ưu hóa tương tác tinh thể bên trong, cải thiện đáng kể độ ổn định của thiết bị trong điều kiện điện trường cao và bức xạ mạnh (như được ghi nhận trongAngew. Hóa học. Giáo dục Quốc tế2022, 2023;Adv. Mater.2023;Nano Lett.2023;npj Electron linh hoạt.2024).
Gần đây, nhóm đã đề xuất mộtchiến lược phát hiện tự cung cấp năng lượngtận dụng hiệu ứng quang điện khối (BPVE). Bằng cách giảm đối xứng cation tại vị trí A, họ đã tạo ra độ phân cực tinh thể để tăng cường trường phân cực bên trong, cho phép tách và thu thập hạt mang điện hiệu quả mà không cần điện áp bên ngoài. Thiết bị thu được đạt độ nhạy cực cao ở độ lệch 0V và tiên phong trong sơ đồ tính toán hình ảnh cảm biến "in cho các hệ thống X-quang hiệu suất cao. Những phát hiện này đã được công bố trênVật liệu tiên tiến(2025,37, 2502335).
Hình ảnh điện áp mạch hở ngụ ý dựa trên phát quang để thử nghiệm pin mặt trời perovskite tại chỗ
Một nhóm nghiên cứu từ Đại học New South Wales (UNSW) đã phát triển một phương pháp không tiếp xúc để theo dõi pin mặt trời perovskite (PSC) ngoài trời bằng cách sử dụnghình ảnh phát quang (PL)Vàánh xạ điện áp mạch hở ngụ ý (iVOC). Phương pháp này cho phép phân tích không gian theo thời gian thực về sự suy giảm hiệu suất dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên—lần đầu tiên áp dụng cho hình ảnh iVOC ngoài trời định lượng.
Kỹ thuật chụp ảnh PL truyền thống đòi hỏi môi trường tối để tránh nhiễu ánh sáng xung quanh. Ngược lại, kỹ thuật này sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn kích thích và bộ lọc thông dải hẹp (BPF) để cô lập tín hiệu PL. Nhóm nghiên cứu đã xác nhận kỹ thuật này trên các mô-đun nhỏ 5 cm x 5 cm và các cell 0,06 cm² (hiệu suất >20%) tại Sydney, đạt đượcLỗi iVOC <5%thông qua hiệu chuẩn BPF đơn. Thiết lập chi phí thấp bao gồm camera CMOS thiên văn, ống kính công nghiệp và bộ lọc quang học bán sẵn.
Theo nhà nghiên cứu chính Félix Gayot, phương pháp này cung cấp thông tin chi tiết về không gian liên quan đến các cơ chế suy thoái (ví dụ: thay đổi điện trở tiếp xúc, tái hợp phi bức xạ) mà việc giám sát ngoài trời thông thường (hiệu suất, hệ số lấp đầy) không thể nắm bắt được. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ mở rộng kỹ thuật này sang pin mặt trời tập trung (CPV) và pin mặt trời song song.
Quan hệ đối tác được Bill Gates hậu thuẫn lập kỷ lục thế giới về hiệu suất năng lượng mặt trời Perovskite
Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia Hoa Kỳ (NREL) và CubicPV, được tài trợ bởi Bill Gates, đã đạt đượcghi nhận hiệu suất được chứng nhận 24,0%cho một mô-đun quang điện perovskite. Cột mốc này đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới công nghiệp hóa công nghệ năng lượng mặt trời thế hệ thứ ba.
Vật liệu perovskite có nhiều ưu điểm hơn silicon:chi phí sản xuất thấp hơn,tính linh hoạt nhẹvà giới hạn hiệu suất lý thuyết là 33%. Mô-đun vi mô này sử dụng các ô kết nối với nhau để cân bằng hiệu suất cao với khả năng mở rộng diện tích lớn - một thách thức đối với việc thương mại hóa perovskite. Những đổi mới trong thiết kế giao diện và lắng đọng màng mỏng đã hỗ trợ cho bước đột phá này.
Trên toàn cầu, nghiên cứu về perovskite đang được đẩy nhanh:
Trung Quốc: Đại học Hải Nam (hiệu suất 27,32%), Đại học Nam Kinh (28,2% đối với pin song song toàn perovskite).
Ứng dụng: PV tích hợp trong tòa nhà (BIPV), thiết bị điện tử đeo được và PV tích hợp trong xe.
Với quá trình chế tạo được tối ưu hóa, perovskite có thể giảm chi phí hệ thống và mở rộng việc áp dụng năng lượng tái tạo.
