Hamımızın bildiyi kimi, günəş enerjisi işıq enerjisinin əsas mənbəyidir. Silikon panellər işığı elektrik enerjisinə çevirə bilər və ənənəvi tandem günəş litium batareyaları işığın əlavə dalğa uzunluqlarını udmaqla bunu daha effektiv edə bilər.

Bununla yanaşı, tədqiqatçılar ikili seriyalı konfiqurasiyadan istifadə edərək daha çox enerji toplaya bilən və yeni sistemlərin “seriya” birləşməsindən ibarət ənənəvi silikon əsaslı və başqa bir peroksid təbəqəsindən istifadə edən yeni bir sistem olduğunu başa düşdülər. Seriya günəş elementlərinin cərəyanını əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün yerdən çoxlu boşa çıxan, əks olunan və səpələnmiş işığı (“albedo” adlanır) tutmaq.

11 yanvar 2021-ci il tarixində Beynəlxalq Əməkdaşlıq Təşkilatı, o cümlədən Kral Abdulla Elm və Texnologiya Universitetinin (KAUST) və UT Mühəndislik Məktəbinin tədqiqatçıları Natural Energy jurnalında “Band Boşluğu Mühəndisliyinə əsaslanan yüksək effektivlik” adlı məqalə dərc etdilər. Peroksid/İkiqat monokristal silisium günəş hüceyrəsi” (EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering) məqaləsi.

Bu sənəd, seriya konfiqurasiyalarının hazırda qəbul edilmiş performans hədlərini aşmaq üçün peroksid/silikon cihazlarının layihələndirilməsi üzrə komandanın bütün prosesini təsvir edir.

Komanda üzvləri birlikdə bu araşdırmanı tamamladılar. Onların arasında doktor Michele DeBastiani tədqiqat ideyasını irəli sürdü və cihazı alessandro j ilə birlikdə hazırladı. Mirabelli.

Toronto Universitetinin elektron və kompüter mühəndisliyi üzrə doktoranturadan sonrakı təqaüdçülər YiHou, Bin Chen və Anand S. Subbiah peroksid band boşluğunu, Erkan Aydın və Furkan H. Işıkqor isə tandem üst kontaktı və planını inkişaf etdirdilər.

Bu tədqiqatın nəticəsi ondan ibarətdir ki, ikitərəfli monolit peroksid/silikon tandem günəş elementi ətraf mühitdə diffuz işıq albedodan istifadə edir və performans birtərəfli peroksid/silikon tandem günəş elementindən daha yaxşıdır. Tədqiqat qrupu əvvəlcə açıq hava testinin nəticələrini bildirdi. Tək bir AM 1.5 q günəş işığı altında, iki tərəfli seriyanın sertifikatlaşdırılmış gücə çevrilmə səmərəliliyi 25% -i keçdi və enerji istehsal sıxlığı 26 mwcm-2 qədər yüksək oldu.

Eyni zamanda, tədqiqatçılar müxtəlif real işıqlandırma və albedo şəraitində optimal cərəyan uyğunluğu üçün tələb olunan peroksid band boşluğunu tədqiq etdilər, müxtəlif albedolara məruz qalan bu ikitərəfli sütunların xüsusiyyətlərini müqayisə etdilər və enerjinin hesablanmasının iki nəticəsi arasında müqayisəni təmin etdilər. müxtəlif ekoloji şəraiti olan yerdə istehsal.

Nəhayət, komanda faktiki müvafiq albedo olan yerlərə tandem ikililiyinin əlavə dəyərini nümayiş etdirmək üçün birtərəfli və ikitərəfli peroksidaza/silikon simləri ilə açıq hava sınaq yerlərini müqayisə etdi.

Yeni tandem günəş batareyasının əsas gövdəsi silikon təbəqədən və peroksid təbəqəsindən ibarətdir. Eyni zamanda, onlar bir çox digər birləşmələrlə birləşdirilir. Professor Stefaan Devolf deyib. “Əsas problem tandem cihazının mürəkkəbliyidir. İştirak edən 14 material var və hər bir material albedonun təsirini nəzərə almaq üçün mükəmməl şəkildə optimallaşdırılmalıdır.

tədqiqatın həmmüəllifi, doktor Mişel DeBastiani dedi. “Albedo istifadə edərək, biz istehsal xərclərini artırmadan ənənəvi bipolyar membranlardan daha yüksək cərəyanlar yarada bilərik.” Tədqiqatın müəllifləri arasında professor Ted Sargent və Toronto Universitetinin Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Departamentində doktorluqdan sonrakı tədqiqatçı YiHou var.

keçmişdə dolayı günəş işığının tutulma potensialı ilə bağlı araşdırma aparmış, lakin eksperimental sınaqlar keçirməmişdir. Mühəndislik və Texnologiya Universiteti ilə yanaşı, Kral Abdulla Elm və Texnologiya Universitetinin (KAUST) tədqiqatçıları da dolayı günəş işığını enerji toplama imkanlarına daxil etmək üçün lazım olan elmi həll etmək üçün Karlsrue Texnologiya İnstitutu və Bolonya Universitetinin əməkdaşları ilə əməkdaşlıq etdilər. onların modulları və mühəndislik problemləri.

Sonra, açıq hava şəraitində, onlar ikitərəfli tandem günəş batareyalarını sınaqdan keçirdilər və istənilən kommersiya silikon günəş panellərini üstələyən səmərəliliyə nail oldular.

“Tək iki üzlü silikon günəş batareyaları FOTOVOLTAİK bazarında öz paylarını sürətlə artırır, çünki onlar 20% nisbi performans yaxşılaşdırılmasını təmin edə bilirlər. Bu üsulun peroksid/silanda istifadəsi ənənəvi silikon günəş batareyalarından daha təsirli ola bilər. Və xammalın maya dəyərini azalda bilər”. Professor Stefaan Devolf yekunlaşdırıb. DeWolf və onun həmkarları bu texnologiyanı Kanada, Almaniya və İtaliyadakı komandalarla əməkdaşlıq edərək inkişaf etdirdilər.

Məqalənin sonunda tədqiqatçılar təcrübələr vasitəsilə bütün peroksid/silikon strukturunun işini yaxşılaşdırmaq üçün ikitərəfli xüsusiyyətdən necə istifadə olunacağını sübut etdilər. Dar bir peroksid band boşluğunun istifadəsi ilə əlaqədar olaraq, şəffaf arxa elektrodları olan cihaz strukturları alt hüceyrənin cari nəslini artırmaq və eyni zamanda üst peroksid hüceyrəsinin cari nəslini artırmaq üçün albedoya əsaslanır.

Bu uyğunluq 1.59-1.62 eV band boşluğu olan peroksidlər üçün əldə edilir. Birtərəfli peroksid/silikon seriyası ilə müqayisədə, brom tərkibi ən kiçikdir, ona görə də halid seqreqasiyası ilə bağlı sabitlik çox azalır. problem. Komanda çöl sınaqlarında ikitərəfli tandem strukturunun performansını qiymətləndirdi və müxtəlif iqlim şəraitində ikitərəfli və birtərəfli tandem strukturlarının enerji çıxışını proqnozlaşdırdı.

Hər iki halda, tandem bu texnologiyanın vədlərini göstərən birtərəfli strukturdan daha yaxşıdır. Bu iş 30 mwcm-2PGD maneə ilə boşluğu aradan qaldırmaq üçün yüksək məhsuldar, lakin aşağı qiymətli texnologiyadan istifadə edə bilən yüksək səmərəli günəş batareyalarının yeni sinfinin potensialını göstərir.

Buradan, avadanlıqların performansının daha da təkmilləşdirilməsi və texnologiya miqyasının genişləndirilməsi bu texnologiyanı fotovoltaik bazara yaxınlaşdırmaq üçün növbəti məntiqi addımlardır.

İsveçrənin Lozanna şəhərində Federal Texnologiya İnstitutunun Fotovoltaik Laboratoriyasının direktoru, professor Kristof Ballif bu tədqiqatda iştirak etməyib. Dedi. “Bu sənəd ikitərəfli tandem cihazı üçün ilk aydın eksperimental sübut təqdim edir. Tədqiqatçılar tərəfindən bildirilən performansın kəmiyyət təhlili bu texnologiyanın kütləvi bazara daxil olması üçün tələb olunan sabit avadanlığın yaradılması üçün çox vacibdir.