Seperti yang kita ketahui bersama, energi matahari merupakan sumber utama energi cahaya. Panel silikon dapat mengubah cahaya menjadi listrik, dan baterai lithium solar tandem tradisional dapat melakukan ini lebih efektif dengan menyerap panjang gelombang cahaya tambahan.

Tidak hanya itu, para peneliti telah menyadari bahwa menggunakan konfigurasi seri ganda, ini adalah sistem baru yang menggunakan berbasis silikon tradisional dan lapisan peroksida lain yang terbuat dari kombinasi “seri” sistem baru, yang dapat mengumpulkan lebih banyak energi dan menangkap Banyak cahaya yang terbuang, dipantulkan, dan dihamburkan dari tanah (disebut “albedo”) untuk meningkatkan arus sel surya seri secara signifikan.

Pada 11 Januari 2021, Organisasi Kerjasama Internasional, termasuk peneliti dari King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) dan UT School of Engineering) menerbitkan artikel berjudul “High Efficiency Based on Band Gap Engineering” di jurnal Natural Energy. Peroksida/Sel Surya Silikon Monokristalin Ganda” (EfficientbifacialmonolithicperovskiteKertas/Silcontandemsolarcellsviabandgapineering) artikel.

Makalah ini menguraikan seluruh proses tim dalam merancang perangkat peroksida/silikon untuk melampaui batas kinerja konfigurasi seri yang saat ini diterima.

Anggota tim menyelesaikan penelitian ini bersama-sama. Diantaranya, Dr. Michele DeBastiani mengajukan ide penelitian dan membuat alat tersebut bersama dengan alessandro j. Mirabelli.

Rekan pascadoktoral teknik komputer dan elektronik Universitas Toronto YiHou, Bin Chen dan Anand S. Subbiah mengembangkan celah pita peroksida, sementara Erkan Aydin dan Furkan H. Isikgor mengembangkan kontak dan tata letak atas tandem.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah sel surya monolitik peroksida/silikon tandem dua sisi memanfaatkan albedo cahaya difus di lingkungan, dan kinerjanya lebih baik daripada sel surya tandem peroksida/silikon satu sisi. Tim peneliti pertama kali melaporkan hasil tes di luar ruangan. Di bawah sinar matahari AM 1.5g tunggal, efisiensi konversi daya bersertifikat dari seri dua sisi melebihi 25%, dan kepadatan pembangkit listrik setinggi 26 mwcm-2.

Pada saat yang sama, para peneliti mempelajari celah pita peroksida yang diperlukan untuk pencocokan arus yang optimal di bawah berbagai kondisi pencahayaan dan albedo nyata, membandingkan karakteristik pilar dua sisi yang terpapar albedo yang berbeda, dan memberikan perbandingan antara kedua hasil Perhitungan energi produksi di lokasi dengan kondisi lingkungan yang berbeda.

Terakhir, tim membandingkan lokasi pengujian di luar ruangan dengan string peroksidase/silikon satu sisi dan dua sisi untuk menunjukkan nilai tambah dualitas tandem ke lokasi dengan albedo relevan yang sebenarnya.

Tubuh utama sel surya tandem baru terdiri dari lapisan silikon dan lapisan peroksida. Pada saat yang sama, mereka digabungkan dengan banyak senyawa lain. Profesor Stefan DeWolf berkata. “Tantangan utama adalah kompleksitas perangkat tandem. Ada 14 material yang terlibat, dan setiap material harus dioptimalkan dengan sempurna untuk memperhitungkan pengaruh albedo.”

kata Dr. Michele DeBastiani, penulis utama studi tersebut. “Dengan menggunakan albedo, kami sekarang dapat menghasilkan arus yang jauh lebih tinggi daripada membran bipolar tradisional tanpa peningkatan biaya produksi.” Penulis penelitian ini termasuk Profesor Ted Sargent dan peneliti postdoctoral YiHou di Departemen Teknik Elektro dan Komputer di University of Toronto.

telah melakukan penelitian tentang potensi menangkap sinar matahari tidak langsung di masa lalu, tetapi belum melakukan uji eksperimental. Selain Universitas Teknik dan Teknologi, para peneliti di Universitas Sains dan Teknologi King Abdullah (KAUST) juga bekerja sama dengan kolaborator dari Institut Teknologi Karlsruhe dan Universitas Bologna untuk memecahkan ilmu yang diperlukan untuk memasukkan sinar matahari tidak langsung ke dalam kemampuan pemanenan energi. modul mereka Dan tantangan rekayasa.

Kemudian, di bawah kondisi luar ruangan, mereka menguji sel surya tandem dua sisi dan mencapai efisiensi yang melampaui panel surya silikon komersial.

“Sel surya silikon bifacial tunggal dengan cepat meningkatkan pangsa mereka di pasar PHOTOVOLTAIC karena mereka dapat memberikan peningkatan kinerja relatif 20%. Menggunakan metode ini dalam peroksida/silane bisa lebih efektif daripada sel surya silikon tradisional. Dan bisa menekan biaya bahan baku.” Profesor Stefan DeWolf menyimpulkan. DeWolf dan rekan-rekannya mengembangkan teknologi ini bekerja sama dengan tim di Kanada, Jerman, dan Italia.

Dalam kesimpulan makalah, para peneliti membuktikan melalui eksperimen bagaimana menggunakan fitur dua sisi untuk meningkatkan kinerja seluruh struktur peroksida/silikon. Karena penggunaan celah pita peroksida yang sempit, struktur perangkat dengan elektroda belakang transparan mengandalkan albedo untuk meningkatkan generasi sel bawah saat ini dan pada saat yang sama meningkatkan generasi sel peroksida atas saat ini.

Pencocokan ini dicapai untuk peroksida dengan celah pita 1.59-1.62 eV. Dibandingkan dengan seri peroksida/silikon satu sisi, kandungan bromin adalah yang terkecil, sehingga stabilitas yang terkait dengan pemisahan halida sangat berkurang. masalah. Tim mengevaluasi kinerja struktur tandem dua sisi dalam uji lapangan, dan memperkirakan output energi dari struktur tandem dua sisi dan satu sisi di bawah kondisi iklim yang berbeda.

Dalam kedua kasus, tandem lebih baik daripada struktur satu sisi, yang menunjukkan janji teknologi ini. Karya ini menunjukkan potensi kelas baru sel surya efisiensi tinggi yang dapat menggunakan teknologi berkinerja tinggi namun berbiaya rendah untuk menutup celah dengan penghalang 30mwcm-2PGD.

Dari sini, peningkatan kinerja peralatan lebih lanjut dan perluasan skala teknologi adalah langkah logis berikutnya untuk membawa teknologi ini lebih dekat ke pasar fotovoltaik.

Profesor Christophe Ballif, direktur Laboratorium Fotovoltaik Institut Teknologi Federal di Lausanne, Swiss, tidak berpartisipasi dalam penelitian ini. Dia berkata. “Makalah ini memberikan bukti eksperimental pertama yang jelas untuk perangkat tandem dua sisi. Analisis kuantitatif kinerja yang dilaporkan oleh para peneliti sangat penting untuk menetapkan peralatan yang stabil yang dibutuhkan teknologi ini untuk memasuki pasar massal.”