فرونا می گوید: «اگر بتوانیم آنها را در مقیاس بزرگ بسازیم، کاری که به نظر می رسد برخی شرکت ها قادر به انجام آن هستند، عالی است. تنها اخطار این است که ما می‌خواهیم مطمئن شویم که آنها به اندازه کافی پایدار هستند تا مدت طولانی دوام بیاورند.»
موضوعات:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2381425-solar-panels-could-be-about-to-get-much-better-at-capturing-sunlight/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
اکنون دو گروه تحقیقاتی راه هایی برای ترکیب پروسکایت با سیلیکون و دستیابی به کارایی بالاتر یافته اند.
تقریبا تمام سلول های خورشیدی تجاری از سیلیکون ساخته شده اند. اینها فقط می توانند یک باند فرکانس باریک نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند. نور بسیار دور از این محدوده یا از آن عبور می کند یا به عنوان گرما از بین می رود و به سلول های سیلیکونی یک محدودیت نظری بازده حدود 29.4٪ می دهد.
پنل های خورشیدی معمولی کمتر از 30 درصد انرژی را که به آنها می رسد جذب می کنند
در مطالعه ای جداگانه، سیلویا ماریوتی در Helmholtz-Zentrum برلین و همکارانش یدید پیپرازینیم مایع را به لایه پروسکایت تزریق کردند که به نظر می‌رسد الکترون‌های سرگردان را کاهش می‌دهد – بازدهی 32.5٪ را به دست می‌آورد.
اگر ماده دیگری که از نور در محدوده فرکانسی متفاوت الکتریسیته تولید می‌کند، در بالای لایه سیلیکون قرار گیرد، این محدودیت در تئوری می‌تواند بیشتر باشد. پروسکایت، کریستالی از تیتانیوم و کلسیم، برای این کار مناسب است، زیرا نور نزدیک به طیف مادون قرمز را بهتر جذب می کند، اما ثابت شده است که اثربخشی آن دشوار است. این به خاطر این است که الکترون‌های سرگردان قبل از تبدیل شدن به جریان دوباره به کریستال جذب می‌شوند.
در ماه مه، شرکت خورشیدی PV آکسفورد این را نشان داد سلول های پشت سر هم پروسکایت-سیلیکون می توانند در مقیاس آماده تولید تولید شوند، اگرچه سطح راندمان کمی پایین تر از 28٪ داشتند.
برای اینکه سیلیکون و پروسکایت با هم کار کنند، شین یو چین در Ecole polytechnique fédérale de Lozanne و همکارانش از یک فرآیند دو مرحله ای استفاده کردند. سلول سیلیکونی ابتدا با یک لایه محکم از مواد شیمیایی پیش ساز پوشش داده می شود، قبل از اینکه لایه دوم مواد شیمیایی اضافه شود تا پیش سازها به پروسکایت تبدیل شوند. چین می گوید که این فرآیند باعث نقص کمتری در رابط سیلیکون پروسکایت می شود و بنابراین تعداد الکترون های موجود برای جریان را افزایش می دهد. دستگاه این تیم بازدهی 31.2 درصدی دارد.
عکس استوک مارک ونما / آلامی
نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی محدودیت نظری در بازده سلول‌های مبتنی بر سیلیکون را شکسته است و به طور بالقوه به ما امکان می‌دهد انرژی بیشتری از نور خورشید برداشت کنیم.
می گوید: «بازده فوق العاده است کایل فرونا در دانشگاه کمبریج او می گوید، با این حال، این اعداد در حال حاضر به اندازه سلول های خورشیدی بسیار کوچکتر از آنچه برای استفاده تجاری مورد نیاز است محدود شده است.
