Soos ons almal weet, is sonenergie die hoofbron van ligenergie. Silikonpanele kan lig in elektrisiteit omskakel, en tradisionele tandem-son-litiumbatterye kan dit meer effektief doen deur bykomende golflengtes lig te absorbeer.

Nie net dit nie, die navorsers het besef dat die gebruik van ‘n dubbelreeks-konfigurasie, dit ‘n nuwe stelsel is wat ‘n tradisionele silikon-gebaseerde en ‘n ander laag peroksied gebruik wat gemaak is van ‘n “reeks” kombinasie van nuwe stelsels, wat meer energie kan versamel en vang baie vermorste, gereflekteerde en verstrooide lig van die grond af (genoem “albedo”) om die stroom van die reeks sonselle aansienlik te verhoog.

Op 11 Januarie 2021 het die Internasionale Samewerkingsorganisasie, insluitend navorsers van die King Abdullah Universiteit van Wetenskap en Tegnologie (KAUST) en UT Skool vir Ingenieurswese, ‘n artikel gepubliseer met die titel “High Efficiency Based on Band Gap Engineering” in die joernaal Natural Energy. Peroksied/Double Monokristallyne Silicon Solar Cell” (Doeltreffende bifasiale monolitiese perovskietPaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering) artikel.

Hierdie vraestel gee ‘n uiteensetting van die span se hele proses om peroksied/silikontoestelle te ontwerp om die tans aanvaarde prestasielimiete van reekskonfigurasies te oorskry.

Spanlede het hierdie navorsing saam voltooi. Onder hulle het dr. Michele DeBastiani ‘n navorsingsidee voorgehou en die toestel saam met alessandro j gemaak. Mirabelli.

Universiteit van Toronto elektroniese en rekenaaringenieurswese postdoktorale genote YiHou, Bin Chen en Anand S. Subbiah het die peroksiedbandgaping ontwikkel, terwyl Erkan Aydin en Furkan H. Isikgor die tandem top kontak en uitleg ontwikkel het.

Die gevolgtrekking van hierdie studie is dat die dubbelsydige monolitiese peroksied/silikon tandem sonsel die diffuse lig albedo in die omgewing benut, en die werkverrigting is beter as dié van die enkelsydige peroksied/silikon tandem sonsel. Die navorsingspan het eers die resultate van die buitelugtoets gerapporteer. Onder ‘n enkele AM ​​1.5g sonlig het die gesertifiseerde kragomskakelingsdoeltreffendheid van dubbelzijdige reekse 25% oorskry, en die kragopwekkingsdigtheid was so hoog as 26 mwcm-2.

Terselfdertyd het die navorsers die peroksiedbandgaping bestudeer wat nodig is vir optimale stroompassing onder verskeie werklike beligting en albedo toestande, die eienskappe van hierdie dubbelsydige pilare wat aan verskillende albedo blootgestel is, vergelyk, en ‘n vergelyking verskaf tussen die twee berekeningsresultate van energie produksie in ‘n plek met verskillende omgewingstoestande.

Laastens het die span buitelugtoetsliggings met enkel- en dubbelzijdige peroksidase/silikonstringe vergelyk om die toegevoegde waarde van tandem-dualiteit met liggings met werklike relevante albedo te demonstreer.

Die hoofliggaam van die nuwe tandem-sonsel bestaan ​​uit ‘n silikonlaag en ‘n peroksiedlaag. Terselfdertyd word hulle gekombineer met baie ander verbindings. Professor Stefaan DeWolf gesê. “Die grootste uitdaging is die kompleksiteit van die tandemtoestel. Daar is 14 materiale betrokke, en elke materiaal moet perfek geoptimaliseer word om die invloed van albedo in ag te neem.”

sê dr Michele DeBastiani, die mede-hoofskrywer van die studie. “Deur albedo te gebruik, kan ons nou baie hoër strome genereer as tradisionele bipolêre membrane sonder enige toename in vervaardigingskoste.” Die skrywers van die studie sluit in professor Ted Sargent en nadoktorale navorser YiHou in die Departement Elektriese en Rekenaaringenieurswese aan die Universiteit van Toronto.

het in die verlede navorsing gedoen oor die potensiaal om indirekte sonlig vas te vang, maar het nie eksperimentele toetse uitgevoer nie. Benewens die Universiteit van Ingenieurswese en Tegnologie, het navorsers aan die King Abdullah Universiteit van Wetenskap en Tegnologie (KAUST) ook saamgewerk met medewerkers van Karlsruhe Institute of Technology en die Universiteit van Bologna om die wetenskap op te los wat nodig is om indirekte sonlig in die energie-oesvermoëns te inkorporeer van hul modules En ingenieursuitdagings.

Toe, onder buitetoestande, het hulle dubbelsydige tandem-sonselle getoets en doeltreffendheid behaal wat enige kommersiële silikonsonpanele oortref.

“Enkel bifaciale silikonsonselle vergroot vinnig hul aandeel in die FOTOVOLTAIESE mark omdat hulle ‘n relatiewe prestasieverbetering van 20% kan lewer. Die gebruik van hierdie metode in peroksied/silaan kan meer effektief wees as tradisionele silikon sonselle. En kan die koste van grondstowwe verminder.” Professor Stefaan DeWolf het afgesluit. DeWolf en sy kollegas het hierdie tegnologie ontwikkel in samewerking met spanne in Kanada, Duitsland en Italië.

In die slot van die referaat het die navorsers deur eksperimente bewys hoe om die dubbelsydige kenmerk te gebruik om die werkverrigting van die hele peroksied/silikonstruktuur te verbeter. As gevolg van die gebruik van ‘n nou peroksiedbandgaping, maak toestelstrukture met deursigtige agterelektrodes staat op albedo om die stroomopwekking van die onderste sel te verhoog en terselfdertyd die stroomopwekking van die boonste peroksiedsel te verhoog.

Hierdie passing word bereik vir peroksiede met ‘n bandgaping van 1.59-1.62 eV. In vergelyking met die enkelsydige peroksied/silikonreeks is die broominhoud die kleinste, dus word die stabiliteit wat verband hou met haliedsegregasie aansienlik verminder. probleem. Die span het die werkverrigting van die dubbelsydige tandemstruktuur in veldtoetse geëvalueer, en die energie-uitset van die dubbel- en enkelsydige tandemstrukture onder verskillende klimaatstoestande voorspel.

In albei gevalle is die tandem beter as die enkelsydige struktuur, wat die belofte van hierdie tegnologie toon. Hierdie werk toon die potensiaal van ‘n nuwe klas hoë-doeltreffendheid sonselle wat hoë-werkverrigting, maar laekoste tegnologie kan gebruik om die gaping met die 30mwcm-2PGD versperring te sluit.

Van hier af is verdere verbetering van toerustingprestasie en uitbreiding van tegnologieskaal die volgende logiese stappe om hierdie tegnologie nader aan die fotovoltaïese mark te bring.

Professor Christophe Ballif, direkteur van die Fotovoltaïese Laboratorium van die Federale Instituut vir Tegnologie in Lausanne, Switserland, het nie aan hierdie navorsing deelgeneem nie. Hy het gesê. “Hierdie referaat verskaf die eerste duidelike eksperimentele bewyse vir ‘n dubbelzijdige tandem-toestel. Die kwantitatiewe ontleding van prestasie wat deur die navorsers gerapporteer is, is baie belangrik vir die vestiging van die stabiele toerusting wat nodig is vir hierdie tegnologie om die massamark te betree.”