Mar is eol dúinn uile, is é fuinneamh na gréine príomhfhoinse an fhuinnimh éadrom. Is féidir le painéil sileacain solas a thiontú ina leictreachas, agus is féidir le cadhnraí litiam gréine traidisiúnta tandem é seo a dhéanamh ar bhealach níos éifeachtaí trí thonnta solais breise a ionsú.

Ní amháin sin, thuig na taighdeoirí gur córas nua é a úsáideann cumraíocht déshraith, a úsáideann sraith traidisiúnta sileacain-bhunaithe agus sraith eile sárocsaíde a dhéantar as teaglaim “sraith” de chórais nua, ar féidir leo níos mó fuinnimh a bhailiú agus gabháil A lán solas amú, frithchaite agus scaipthe ón talamh (ar a dtugtar “albedo”) chun sruth na gcealla gréine sraithe a mhéadú go suntasach.

Ar 11 Eanáir, 2021, d’fhoilsigh an Eagraíocht Idirnáisiúnta um Chomhar, lena n-áirítear taighdeoirí ó Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta King Abdullah (KAUST) agus UT School of Engineering) alt dar teideal “High Efficiency Based on Band Gap Engineering” san iris Natural Energy. Cill Gréine Sileacan Sárocsaíde / Dúbailte Monocrystalline Dúbailte ”(alt EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper / Silicontandemsolarcellsviabandgapineering).

Tugann an páipéar seo breac-chuntas ar phróiseas iomlán na foirne maidir le feistí sárocsaíde / sileacain a dhearadh le dul thar na teorainneacha feidhmíochta a nglactar leo faoi láthair i bhfoirmíochtaí sraithe.

Chuir baill foirne an taighde seo i gcrích le chéile. Ina measc, chuir an Dr. Michele DeBastiani smaoineamh taighde ar aghaidh agus rinne sé an fheiste in éineacht le alessandro j. Mirabelli.

D’fhorbair comhaltaí iardhochtúireachta innealtóireachta leictreonaí agus ríomhaireachta Ollscoil Toronto YiHou, Bin Chen agus Anand S. Subbiah an bhearna banda sárocsaíde, agus d’fhorbair Erkan Aydin agus Furkan H. Isikgor an teagmháil agus an leagan amach barr tandem.

Is é conclúid an staidéir seo go n-úsáideann an chill gréine tandem sárocsaíd / sileacain monolithic dhá thaobh an solas albedo idirleata sa timpeallacht, agus is fearr an fheidhmíocht ná feidhmíocht na cille gréine tandem sárocsaíd / sileacain aon-thaobhach. Thuairiscigh an fhoireann taighde torthaí na tástála lasmuigh ar dtús. Faoi sholas na gréine AM 1.5g amháin, sháraigh éifeachtúlacht chomhshó cumhachta deimhnithe na sraitheanna dhá thaobh 25%, agus bhí an dlús giniúna cumhachta chomh hard le 26 mwcm-2.

Ag an am céanna, rinne na taighdeoirí staidéar ar an mbearna bhanda sárocsaíde a theastaíonn chun an meaitseáil srutha is fearr a dhéanamh faoi dhálaí soilsithe agus albedo éagsúla, rinne siad comparáid idir shaintréithe na gcolún dhá thaobh seo atá nochtaithe do albedo éagsúla, agus chuir siad comparáid ar fáil idir an dá thoradh ríofa ar fhuinneamh táirgeadh i suíomh le dálaí comhshaoil ​​éagsúla.

Faoi dheireadh, rinne an fhoireann comparáid idir láithreacha tástála lasmuigh le teaghráin sárocsaíde / sileacain aon-thaobh agus dhá thaobh chun breisluach na dúbailteachta tandem a léiriú do shuíomhanna le albedo ábhartha iarbhír.

Tá príomhchorp na cille gréine nua tandem comhdhéanta de chiseal sileacain agus ciseal sárocsaíde. Ag an am céanna, déantar iad a chomhcheangal le go leor comhdhúile eile. Dúirt an tOllamh Stefaan DeWolf. “Is é an príomhdhúshlán castacht an ghléis tandem. Tá 14 ábhar i gceist, agus caithfear gach ábhar a bharrfheabhsú go foirfe chun tionchar albedo a chur san áireamh. “

a dúirt an Dr Michele DeBastiani, príomh-údar an staidéir. “Trí albedo a úsáid, is féidir linn sruthanna i bhfad níos airde a ghiniúint anois ná seicní bipolar traidisiúnta gan aon mhéadú ar chostais déantúsaíochta.” I measc údair an staidéir tá an tOllamh Ted Sargent agus an taighdeoir iardhochtúireachta YiHou sa Roinn Innealtóireachta Leictrí agus Ríomhaireachta in Ollscoil Toronto.

rinne sé taighde ar an bhféidearthacht solas gréine indíreach a ghabháil san am atá thart, ach ní dhearna sé tástálacha turgnamhacha. Chomh maith leis an Ollscoil Innealtóireachta agus Teicneolaíochta, chomhoibrigh taighdeoirí in Ollscoil Eolaíochta agus Teicneolaíochta King Abdullah (KAUST) le comhoibritheoirí ó Institiúid Teicneolaíochta Karlsruhe agus Ollscoil Bologna chun an eolaíocht a réiteach chun solas na gréine indíreach a ionchorprú sna cumais bainte fuinnimh. dá modúil Agus dúshláin innealtóireachta.

Ansin, faoi dhálaí lasmuigh, rinne siad tástáil ar chealla gréine tandem dhá thaobh agus bhain siad éifeachtúlacht amach a sháraigh aon phainéal gréine sileacain tráchtála.

“Tá cealla gréine sileacain bifacial aonair ag méadú go tapa a sciar sa mhargadh PHOTOVOLTAIC toisc gur féidir leo feabhsú feidhmíochta coibhneasta 20% a sholáthar. Is féidir an modh seo a úsáid i sárocsaíd / silane a bheith níos éifeachtaí ná cealla gréine sileacain traidisiúnta. Agus is féidir costas na n-amhábhar a laghdú. ” Chríochnaigh an tOllamh Stefaan DeWolf. D’fhorbair DeWolf agus a chomhghleacaithe an teicneolaíocht seo i gcomhar le foirne i gCeanada, sa Ghearmáin agus san Iodáil.

Mar fhocal scoir sa pháipéar, chruthaigh na taighdeoirí trí thurgnaimh conas an ghné dhá thaobh a úsáid chun feidhmíocht an struchtúir sárocsaíde / sileacain iomláin a fheabhsú. Mar gheall ar bhearna bhanda sárocsaíde caol a úsáid, tá struchtúir ghaireas le leictreoidí droma trédhearcacha ag brath ar albedo chun giniúint reatha na cille bun a mhéadú agus ag an am céanna giniúint reatha na cille sárocsaíde barr a mhéadú.

Baintear an meaitseáil seo le haghaidh sárocsaídí le bearna bhanda 1.59-1.62 eV. I gcomparáid leis an tsraith sárocsaíde / sileacain aon-thaobhach, is é an t-ábhar bróimín an ceann is lú, agus mar sin laghdaítear an chobhsaíocht a bhaineann le deighilt hailíd go mór. fhadhb. Rinne an fhoireann meastóireacht ar fheidhmíocht an struchtúir tandem dhá thaobh i dtástálacha allamuigh, agus thuar siad aschur fuinnimh na struchtúr tandem dhá thaobh agus aon-thaobh faoi dhálaí aeráide éagsúla.

Sa dá chás, is fearr an tandem ná an struchtúr aon-thaobhach, a léiríonn gealltanas na teicneolaíochta seo. Taispeánann an obair seo acmhainneacht aicme nua cealla gréine ardéifeachtúlachta ar féidir leo teicneolaíocht ardfheidhmíochta ach ar chostas íseal a úsáid chun an bhearna leis an mbacainn 30mwcm-2PGD a dhúnadh.

Ón áit seo, is iad feabhsúchán breise ar fheidhmíocht trealaimh agus leathnú scála na teicneolaíochta na chéad chéimeanna loighciúla eile chun an teicneolaíocht seo a thabhairt níos gaire don mhargadh fótavoltach.

Níor ghlac an tOllamh Christophe Ballif, stiúrthóir na Saotharlainne Fótavoltach san Institiúid Teicneolaíochta Cónaidhme i Lausanne, an Eilvéis, páirt sa taighde seo. Dúirt sé. “Soláthraíonn an páipéar seo an chéad fhianaise thurgnamhach shoiléir maidir le feiste tandem dhá thaobh. Tá an anailís chainníochtúil ar fheidhmíocht a thuairiscigh na taighdeoirí an-tábhachtach chun an trealamh cobhsaí a theastaíonn don teicneolaíocht seo a bhunú chun dul isteach sa mhargadh mais. ”