Kuten me kaikki tiedämme, aurinkoenergia on tärkein valoenergian lähde. Piipaneelit voivat muuntaa valon sähköksi, ja perinteiset tandem-aurinko-litiumparistot voivat tehdä tämän tehokkaammin absorboimalla ylimääräisiä valon aallonpituuksia.

Sen lisäksi, että tutkijat ovat ymmärtäneet, että kaksoissarjakonfiguraatiolla se on uusi järjestelmä, joka käyttää perinteistä piipohjaista ja toista peroksidikerrosta, joka on valmistettu uusien järjestelmien “sarja”yhdistelmästä, joka voi kerätä enemmän energiaa ja taltioi paljon hukattua, heijastuvaa ja hajallaan olevaa valoa maasta (kutsutaan “albedoksi”), mikä lisää merkittävästi sarjan aurinkokennojen virtaa.

11. tammikuuta 2021 International Cooperation Organisation, mukaan lukien tutkijat King Abdullahin tiede- ja teknologiayliopistosta (KAUST) ja UT School of Engineering), julkaisi artikkelin nimeltä “High Efficiency Based on Band Gap Engineering” Natural Energy -lehdessä. Peroksidi/kaksoismonokiteinen piiaurinkokenno” (EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering) -artikkeli.

Tässä asiakirjassa hahmotellaan tiimin koko prosessi peroksidi-/pii-laitteiden suunnittelussa, jotta ne ylittävät sarjakokoonpanojen tällä hetkellä hyväksytyt suorituskykyrajat.

Ryhmän jäsenet suorittivat tämän tutkimuksen yhdessä. Heidän joukossaan tohtori Michele DeBastiani esitti tutkimusidean ja valmisti laitteen yhdessä alessandro j:n kanssa. Mirabelli.

Toronton yliopiston elektroniikka- ja tietokonetekniikan tohtorintutkijat YiHou, Bin Chen ja Anand S. Subbiah kehittivät peroksidikaistavälin, kun taas Erkan Aydin ja Furkan H. Isikgor kehittivät tandem-yläkontaktin ja asettelun.

Tämän tutkimuksen johtopäätös on, että kaksipuolinen monoliittinen peroksidi/pii tandem-aurinkokenno hyödyntää ympäristön hajavalon albedoa ja suorituskyky on parempi kuin yksipuolisen peroksidi/pii tandem-aurinkokennon. Tutkimusryhmä raportoi ensin ulkotestin tuloksista. Yhdellä AM 1.5 g auringonvalolla kaksipuolisten sarjojen sertifioitu tehonmuunnoshyötysuhde ylitti 25 % ja sähköntuotannon tiheys oli jopa 26 mwcm-2.

Samanaikaisesti tutkijat tutkivat peroksidikaistaväliä, joka tarvitaan optimaaliseen virransovitukseen erilaisissa todellisissa valaistus- ja albedo-olosuhteissa, vertasivat näiden eri albedolle altistuneiden kaksipuolisten pilarien ominaisuuksia ja tarjosivat vertailun kahden energian laskentatuloksen välillä. tuotantoa paikassa, jossa ympäristöolosuhteet vaihtelevat.

Lopuksi ryhmä vertasi ulkona olevia testipaikkoja yksi- ja kaksipuolisiin peroksidaasi/pii-jonoihin osoittaakseen tandem-kaksoisisuuden lisäarvon paikkoihin, joissa oli todellista relevanttia albedoa.

Uuden tandem-aurinkokennon päärunko koostuu piikerroksesta ja peroksidikerroksesta. Samaan aikaan ne yhdistetään monien muiden yhdisteiden kanssa. Professori Stefaan DeWolf sanoi. ”Suurin haaste on tandem-laitteen monimutkaisuus. Mukana on 14 materiaalia, ja jokainen materiaali on optimoitava täydellisesti albedon vaikutuksen huomioon ottamiseksi.

sanoi tri Michele DeBastiani, tutkimuksen toinen johtava kirjoittaja. “Käyttämällä albedoa voimme nyt tuottaa paljon suurempia virtoja kuin perinteiset bipolaariset kalvot ilman tuotantokustannusten nousua.” Tutkimuksen tekijöitä ovat professori Ted Sargent ja tohtorintutkija YiHou Toronton yliopiston sähkö- ja tietokonetekniikan laitokselta.

on aiemmin tehnyt tutkimusta epäsuoran auringonvalon vangitsemismahdollisuuksista, mutta ei ole tehnyt kokeellisia testejä. Insinööri- ja teknologiayliopiston lisäksi King Abdullahin tiede- ja teknologiayliopiston (KAUST) tutkijat tekivät yhteistyötä Karlsruhen teknillisen korkeakoulun ja Bolognan yliopiston yhteistyökumppaneiden kanssa ratkaistakseen tieteen, jota tarvitaan epäsuoran auringonvalon sisällyttämiseen energiankeruukykyyn. moduuleistaan ​​Ja suunnitteluhaasteisiin.

Sitten he testasivat ulkoolosuhteissa kaksipuolisia tandem-aurinkokennoja ja saavuttivat tehokkuuden, joka ylitti kaikki kaupalliset piiaurinkopaneelit.

”Yksikasvoiset piiaurinkokennot kasvattavat nopeasti osuuttaan PHOTOVOLTAIC-markkinoilla, koska ne voivat parantaa suhteellista suorituskykyä 20 %. Tämän menetelmän käyttäminen peroksidissa/silaanissa voi olla tehokkaampaa kuin perinteiset piiaurinkokennot. Ja voi vähentää raaka-aineiden kustannuksia.” Professori Stefaan DeWolf päätti. DeWolf ja hänen kollegansa kehittivät tämän teknologian yhteistyössä Kanadan, Saksan ja Italian tiimien kanssa.

Johtopäätöksenä tutkijat osoittivat kokein, kuinka kaksipuolista ominaisuutta voidaan käyttää parantamaan koko peroksidi/pii-rakenteen suorituskykyä. Kapean peroksidikaistavälin käytöstä johtuen läpinäkyvillä takaelektrodeilla varustetut laiterakenteet luottavat albedoon lisäämään alakennon virrantuotantoa ja samalla lisäämään ylemmän peroksidikennon virrantuotantoa.

Tämä yhteensopivuus saavutetaan peroksideille, joiden kaistaväli on 1.59-1.62 eV. Verrattuna yksipuoliseen peroksidi/pii-sarjaan bromipitoisuus on pienin, joten halogenidien erottumiseen liittyvä stabiilisuus on huomattavasti heikentynyt. ongelma. Ryhmä arvioi kaksipuolisen tandemrakenteen suorituskykyä kenttätesteissä ja ennusti kaksipuolisten ja yksipuolisten tandemrakenteiden energiantuoton erilaisissa ilmasto-olosuhteissa.

Molemmissa tapauksissa tandem on parempi kuin yksipuolinen rakenne, mikä osoittaa tämän tekniikan lupauksen. Tämä työ osoittaa uuden luokan korkean hyötysuhteen aurinkokennoja, jotka voivat käyttää korkean suorituskyvyn mutta edullista tekniikkaa umpeen aukon 30mwcm-2PGD este.

Tästä eteenpäin laitteiden suorituskyvyn parantaminen ja teknologian laajeneminen ovat seuraavat loogiset askeleet tämän tekniikan tuomiseksi lähemmäksi aurinkosähkömarkkinoita.

Professori Christophe Ballif, liittovaltion teknologiainstituutin aurinkosähkölaboratorion johtaja Lausannessa, Sveitsissä, ei osallistunut tähän tutkimukseen. Hän sanoi. “Tämä paperi tarjoaa ensimmäiset selkeät kokeelliset todisteet kaksipuolisesta tandem-laitteesta. Tutkijoiden raportoima kvantitatiivinen suorituskyvyn analyysi on erittäin tärkeä vakaan laitteiston luomiseksi, jota tämä teknologia tarvitsee päästäkseen massamarkkinoille.