Πηγή: perovskite-info.com
Καινοτόμα 4T Perovskite-Silicon Τα διαδοχικά ηλιακά κύτταρα υπόσχονται την αύξηση της απόδοσης 41%, μειώνοντας την ενέργεια παραγωγής κατά 35% με οικονομικά αποδοτική κατασκευή με βάση το διάλυμα.
Οι ερευνητές του Ινδικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας Roorkee, CSIR-Εθνικό Φυσικό Εργαστήριο και ACSIR έχουν αναπτύξει μια οικονομικά αποδοτική μέθοδο κατασκευής με βάση το διάλυμα για ένα τετράχρονο (4T) Perovskite-Silicon Tandem Solar Cell. Αυτός ο καινοτόμος σχεδιασμός ενσωματώνει ένα ημι-διαφανές κύτταρο Perovskite (ST-PSC) υψηλής απόδοσης (ST-PSC) με ένα υβριδικό ηλιακό κύτταρο πυριτίου (HHSC). Τα HHSCs, γνωστά για την απλή δομή τους και την κατασκευή χαμηλής θερμοκρασίας, στοχεύουν στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας κατά 35% κατά τη διάρκεια της παραγωγής, αξιοποιώντας τα λειτουργικά λειτουργικά στρώματα όπως το PEDOT: PSS για βελτιωμένη απόδοση.
Η ερευνητική ομάδα επέλεξε το PEDOT: PSS για χαμηλό κόστος και ευκολία προετοιμασίας, επιτυγχάνοντας απόδοση μετατροπής ισχύος 10,92% και συντελεστή πλήρωσης 66,04%. Ο απορροφητής πυριτίου τύπου N με υφή ενισχύει την ποιότητα της διασταύρωσης μειώνοντας την ανάκλαση της επιφάνειας και την αύξηση της περιοχής διασταύρωσης. Η κορυφαία συσκευή Perovskite διαθέτει ένα διαφανές υπόστρωμα FTO και διάφορα λειτουργικά στρώματα, με αποτέλεσμα την απόδοση 4T διαδοχικής απόδοσης 15,41%, μια βελτίωση 41% έναντι των αυτόνομων HHSCs. Αυτές οι εξελίξεις, που επιβεβαιώνονται από την προσομοίωση SCAPS -1 D, ανοίγουν το δρόμο για τα διαδοχικά ηλιακά κύτταρα 4T για διαλύματα.
Πώς βελτιώνει το νέο ηλιακό κύτταρο 4T Perovskite-Silicon και μειώνει το κόστος;
Σίγουρα! Ακολουθούν ορισμένα πρόσθετα σημεία για το πώς το νέο ηλιακό κύτταρο 4T Perovskite-Silicon βελτιώνει την αποτελεσματικότητα και μειώνει το κόστος:
Ενισχυμένη απορρόφηση φωτός: Η ενσωμάτωση ενός ημι-διαφανείς κυτταρικού περοβσκίτη με ηλιακό κύτταρο πυριτίου επιτρέπει την καλύτερη αξιοποίηση του ηλιακού φάσματος. Το στρώμα Perovskite απορροφά φωτόνια υψηλής ενέργειας, ενώ το στρώμα πυριτίου συλλαμβάνει φωτόνια χαμηλότερης ενέργειας, μεγιστοποιώντας τη συνολική απορρόφηση φωτός και την αποτελεσματικότητα μετατροπής.
Μειωμένο κόστος υλικών: Τα υλικά Perovskite είναι γενικά λιγότερο δαπανηρά από το παραδοσιακό πυρίτιο και η μέθοδος κατασκευής με βάση το διάλυμα μειώνει περαιτέρω το κόστος παραγωγής με την ελαχιστοποίηση της ανάγκης επεξεργασίας υψηλής θερμοκρασίας και των ακριβών τεχνικών εναπόθεσης με βάση το κενό.
Βελτιωμένη απόδοση ενέργειας: Συνδυάζοντας δύο τύπους ηλιακών κυττάρων, η διαδοχική δομή μπορεί να επιτύχει υψηλότερες αποδόσεις ενέργειας σε σύγκριση με τα κύτταρα μιας διασταύρωσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα ευεργετικό σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού, όπου το διαδοχικό κύτταρο μπορεί να διατηρήσει υψηλότερη απόδοση.
Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας κατασκευής: Η χρήση διαδικασιών χαμηλής θερμοκρασίας και απλών δομών στο ηλιακό κυτταρικό πυριτίου Hybrid (HHSC) μειώνει την ενέργεια που απαιτείται για την κατασκευή, συμβάλλοντας σε χαμηλότερο αποτύπωμα άνθρακα και καθιστώντας την τεχνολογία πιο βιώσιμη.
Η επεκτασιμότητα και η ευελιξία: Η μέθοδος κατασκευής που βασίζεται σε διάλυμα είναι συμβατή με την παραγωγή μεγάλης κλίμακας και μπορεί να προσαρμοστεί σε ευέλικτα υποστρώματα, ανοίγοντας νέες εφαρμογές για ηλιακή τεχνολογία σε περιοχές όπως τα ενσωματωμένα με κτίρια φωτοβολταϊκά (BIPV) και οι φορητές ηλιακές συσκευές.
Αυξημένη σταθερότητα και ανθεκτικότητα: Ο διαδοχικός σχεδιασμός μπορεί ενδεχομένως να ενισχύσει τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής των ηλιακών κυττάρων διανομής του θερμικού και ηλεκτρικού φορτίου πιο ομοιόμορφα στα στρώματα, μειώνοντας τον ρυθμό αποικοδόμησης των υλικών.
Δυναμικό για περαιτέρω κέρδη απόδοσης: Η αρθρωτή φύση του σχεδιασμού 4T διαδοχικών επιτρέπει τις συνεχιζόμενες βελτιώσεις στα υλικά και τις διαδικασίες κάθε στρώματος, προσφέροντας μια οδό για ακόμη υψηλότερη αποτελεσματικότητα καθώς αναπτύσσονται νέες συνθέσεις Perovskite και τεχνολογίες πυριτίου.
Αυτές οι εξελίξεις υπογραμμίζουν το δυναμικό των 4T Perovskite-Silicon διαδοχικά ηλιακά κύτταρα για την επανάσταση της ηλιακής βιομηχανίας προσφέροντας μια πιο αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική λύση για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
