Wekî ku em hemî dizanin, enerjiya rojê çavkaniya sereke ya enerjiya ronahiyê ye. Panelên silicon dikarin ronahiyê veguherînin elektrîkê, û bataryayên kevneşopî yên lîtiumê yên tavê yên tandem dikarin vê yekê bi bandorkerî bi girtina dirêjahiya pêlên din ên ronahiyê bikin.

Ne tenê ew, lêkolîneran fêhm kirin ku bi karanîna vesazkirinek du-zincîre, ew pergalek nû ye ku bingehek kevneşopî ya silicon û qatek din a peroksîtê ku ji berhevokek “zincîre” ya pergalên nû hatî çêkirin bikar tîne, ku dikare bêtir enerjiyê berhev bike û girtina Gelek ronahiya berbirû, ronîkirî û belavbûyî ji erdê (ku jê re “albedo” tê gotin) da ku bi giranî tîrêja şaneyên rojê yên rêzeyî zêde bike.

Di 11ê Çileya 2021ê de, Rêxistina Hevkariya Navneteweyî, di nav de lêkolînerên Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya King Abdullah (KAUST) û Dibistana Endezyariyê ya UT) gotarek bi sernavê “Xweseriya Bilind li ser bingeha Endezyariya Band Gap” di kovara Enerjiya Xwezayî de weşand. Gotara Peroksît / Hucreya Rojê ya Sîlîkonê ya Duqat Monokrîstalî” (Kaxeza Peroksît Bifacialmonolîtîk Perovskite/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering).

Ev kaxez tevahiya pêvajoya tîmê ya sêwirana amûrên peroxide / silicon destnîşan dike ku ji sînorên performansê yên heyî yên pejirandî yên mîhengên rêzê derbas bike.

Endamên tîmê ev lêkolîn bi hev re temam kirin. Di nav wan de, Dr. Mirabelli.

Hevkarên postdoktorayê yên endezyariya elektronîk û kompîturê ya Zanîngeha Torontoyê YiHou, Bin Chen û Anand S. Subbiah valahiya banda peroksîtê pêş xistin, dema ku Erkan Aydin û Furkan H. Isikgor têkilî û rêzika jorîn a tandem pêş xistin.

Encama vê lêkolînê ev e ku hucreya rojê ya dualî ya peroksît/silicon tandem a dualî albedoya ronahiya belavbûyî ya li hawîrdorê bikar tîne, û performansa ji ya hucreya rojê ya yekalî-peroksît / silicon tandem çêtir e. Tîma lêkolînê yekem car encamên testa derve ragihand. Di bin ronahiya rojê ya yek AM 1.5g de, karbidestiya veguheztina hêza pejirandî ya rêzikên dualî ji% 25 derbas kir û tîrêjiya hilberîna hêzê bi qasî 26 mwcm-2 bû.

Di heman demê de, lêkolîneran valahiya banda peroksîtê ya ku ji bo berhevdana herî baş a niha di bin cûrbecûr şert û mercên ronahiyê yên rastîn û albedo de hewce dike lêkolîn kirin, taybetmendiyên van stûnên du alî yên ku ji albedoyên cûda re têne xuyang kirin berhev kirin, û berhevokek di navbera her du encamên Hesabkirina enerjiyê de peyda kirin. hilberîna li cîhek bi şert û mercên cûda yên hawîrdorê.

Di dawiyê de, tîmê cîhên ceribandinê yên li derve bi têlên peroxidase/sîlîkonê yên yekalî û dualî berhev kirin da ku nirxa lêzêde ya dualîteya tandem li cîhên bi albedoya têkildar a rastîn nîşan bidin.

Laşê sereke yê hucreya rojê ya tandem a nû ji qatek silicon û qatek peroksîtê pêk tê. Di heman demê de, ew bi gelek pêkhateyên din re têne hev kirin. Profesor Stefaan DeWolf got. “Pirsgirêka sereke tevliheviya cîhaza tandem e. Tê de 14 materyal hene, û pêdivî ye ku her materyal bi rengek bêkêmasî were xweş kirin da ku bandora albedo were hesibandin.

Dr. Michele DeBastiani, nivîskarê hevserokê lêkolînê got. “Bi karanîna albedo, em naha dikarin ji membranên kevneşopî yên bipolar tîrêjên pir bilindtir hilberînin bêyî ku di lêçûnên hilberînê de zêde bibin.” Nivîskarên lêkolînê Profesor Ted Sargent û lêkolînerê postdoktorayê YiHou di Beşa Endezyariya Elektrîk û Komputerê ya Zanîngeha Toronto de ne.

berê lêkolîn li ser potansiyela girtina tîrêja rojê ya nerasterast kiriye, lê ceribandinên ceribandinê nekiriye. Ji bilî Zanîngeha Endezyariyê û Teknolojiyê, lêkolînerên li Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya King Abdullah (KAUST) jî bi hevkarên Enstîtuya Teknolojiyê ya Karlsruhe û Zanîngeha Bologna re hevkarî kirin da ku zanista ku hewce dike ku tîrêja rojê nerasterast bikeve nav kapasîteyên berhevkirina enerjiyê çareser bike. ji modulên wan Û zehmetiyên endezyariyê.

Dûv re, di bin şert û mercên derveyî de, wan hucreyên rojê yên dualî ceribandin û karîgerî bi dest xistin ku ji panelên rojê yên siliconî yên bazirganî derbas dibe.

“Hêneyên rojê yên sîlîkonê yên yekane bi lez para xwe di sûka PHOTOVOLTAIC de zêde dikin ji ber ku ew dikarin% 20 çêtirkirina performansa têkildar peyda bikin. Bikaranîna vê rêbazê di peroxide / silane de dikare ji hucreyên rojê yên silicon kevneşopî bi bandortir be. Û dikare lêçûna madeyên xam kêm bike.” Profesor Stefaan DeWolf bi dawî kir. DeWolf û hevkarên wî ev teknolojî bi hevkariya tîmên li Kanada, Almanya û Italytalya pêş xistin.

Di encama kaxezê de, lêkolîneran bi ceribandinan îsbat kirin ka meriv çawa taybetmendiya du-alî bikar tîne da ku performansa tevahiya avahiya peroxide / silicon baştir bike. Ji ber karanîna valahiya band peroksîdê ya teng, strukturên cîhazê yên bi elektrodên paşîn ên zelal xwe dispêrin albedo da ku nifşa heyî ya hucreya jêrîn zêde bikin û di heman demê de nifşa heyî ya şaneya peroksîdê ya jorîn zêde bikin.

Ev lihevhatî ji bo peroksîdên bi bendek 1.59-1.62 eV tê bidestxistin. Li gorî rêzika peroksît / silicon yek alî, naveroka bromînê ya herî piçûk e, ji ber vê yekê aramiya ku bi veqetandina halide ve girêdayî ye pir kêm dibe. pirsegirêk. Tîmê di ceribandinên zeviyê de performansa avahiya tandemê ya dualî nirxand, û hilberîna enerjiyê ya strukturên tandem ên dualî û yekalî di bin şert û mercên avhewa yên cihêreng de pêşbîn kir.

Di her du rewşan de, tandem ji avahiya yek-alî çêtir e, ku soza vê teknolojiyê nîşan dide. Ev xebat potansiyela çînek nû ya hucreyên rojê yên bikêrhatî nîşan dide ku dikare teknolojiya performansa bilind lê lêçûn bikar bîne da ku valahiya bi astengiya 30mwcm-2PGD bigire.

Ji vir ve, çêtirkirina bêtir performansa amûran û berfirehkirina pîvana teknolojiyê gavên mentiqî yên paşîn in ku vê teknolojiyê nêzî bazara fotovoltaîk bikin.

Midûrê Laboratûara Fotovoltaîk a Enstîtuya Teknolojiyê ya Federal li Lozana Swîsreyê Profesor Christophe Ballif beşdarî vê lêkolînê nebû. Wî got. “Ev kaxez yekem delîlên ceribandî yên zelal ji bo amûrek tandem a dualî peyda dike. Analîza mîqdar a performansê ya ku ji hêla lêkolîneran ve hatî ragihandin ji bo sazkirina alavên stabîl ên ku ji bo vê teknolojiyê tê xwestin bikeve bazara girseyî pir girîng e.