ດັ່ງທີ່ພວກເຮົາທຸກຄົນຮູ້, ພະລັງງານແສງຕາເວັນແມ່ນແຫຼ່ງຕົ້ນຕໍຂອງພະລັງງານແສງ. ແຜງຊິລິໂຄນສາມາດປ່ຽນແສງສະຫວ່າງເປັນໄຟຟ້າໄດ້, ແລະຫມໍ້ໄຟ lithium ແສງຕາເວັນ tandem ແບບດັ້ງເດີມສາມາດເຮັດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍການດູດເອົາຄວາມຍາວຂອງແສງເພີ່ມເຕີມ.

ບໍ່ພຽງແຕ່ເທົ່ານັ້ນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຮັບຮູ້ວ່າການນໍາໃຊ້ການຕັ້ງຄ່າສອງຊຸດ, ມັນແມ່ນລະບົບໃຫມ່ທີ່ໃຊ້ຊິລິໂຄນແບບດັ້ງເດີມແລະຊັ້ນຂອງ peroxide ອື່ນທີ່ເຮັດດ້ວຍການປະສົມປະສານ “ຊຸດ” ຂອງລະບົບໃຫມ່, ເຊິ່ງສາມາດເກັບກໍາພະລັງງານຫຼາຍແລະ. ຈັບພາບຫຼາຍສິ່ງເສດເຫຼືອ, ສະທ້ອນ ແລະກະແຈກກະຈາຍຈາກພື້ນດິນ (ເອີ້ນວ່າ “albedo”) ເພື່ອເພີ່ມກະແສໄຟຟ້າຂອງເຊລແສງຕາເວັນຊຸດ.

ໃນວັນທີ 11 ມັງກອນ 2021, ອົງການການຮ່ວມມືສາກົນ, ລວມທັງນັກຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີ King Abdullah (KAUST) ແລະ ໂຮງຮຽນວິສະວະກຳສາດ UT) ໄດ້ເຜີຍແຜ່ບົດຄວາມທີ່ມີຊື່ວ່າ “ປະສິດທິພາບສູງໂດຍອີງໃສ່ວິສະວະກຳ Band Gap” ໃນວາລະສານ Natural Energy. Peroxide/Double Monocrystalline Silicon Solar Cell” (EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering) ບົດຄວາມ.

ເອກະສານສະບັບນີ້ອະທິບາຍເຖິງຂະບວນການທັງໝົດຂອງທີມງານໃນການອອກແບບອຸປະກອນ peroxide/silicon ໃຫ້ເກີນຂອບເຂດການປະຕິບັດທີ່ຍອມຮັບໃນປັດຈຸບັນຂອງການຕັ້ງຄ່າຊຸດ.

ສະມາຊິກທີມງານໄດ້ສໍາເລັດການຄົ້ນຄວ້ານີ້ຮ່ວມກັນ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ທ່ານດຣ Michele DeBastiani ສະເຫນີແນວຄວາມຄິດການຄົ້ນຄວ້າແລະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນຮ່ວມກັນກັບ alessandro j. Mirabelli.

ວິທະຍາໄລ Toronto ເອເລັກໂຕຣນິກແລະວິສະວະກໍາຄອມພິວເຕີ postdoctoral ອື່ນໆ YiHou, Bin Chen ແລະ Anand S. Subbiah ພັດທະນາຊ່ອງຫວ່າງແຖບ peroxide, ໃນຂະນະທີ່ Erkan Aydin ແລະ Furkan H. Isikgor ພັດທະນາ tandem ດ້ານການຕິດຕໍ່ແລະຮູບແບບ.

ສະຫຼຸບຂອງການສຶກສານີ້ແມ່ນວ່າຈຸລັງແສງຕາເວັນ monolithic peroxide/silicon tandem ສອງດ້ານໃຊ້ແສງ albedo ກະຈາຍໃນສະພາບແວດລ້ອມ, ແລະປະສິດທິພາບແມ່ນດີກວ່າຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນ peroxide / silicon tandem ດ້ານດຽວ. ທີມວິໄຈໄດ້ລາຍງານຜົນຂອງການທົດສອບທາງນອກເປັນຄັ້ງທຳອິດ. ພາຍໃຕ້ແສງແດດ AM ​​1.5g ດຽວ, ປະສິດທິພາບການແປງພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຂອງຊຸດສອງດ້ານເກີນ 25%, ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງການຜະລິດພະລັງງານແມ່ນສູງເຖິງ 26 mwcm-2.

ໃນເວລາດຽວກັນ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຶກສາຊ່ອງຫວ່າງແຖບ peroxide ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຈັບຄູ່ໃນປະຈຸບັນທີ່ເຫມາະສົມພາຍໃຕ້ການສະຫວ່າງທີ່ແທ້ຈິງຕ່າງໆແລະເງື່ອນໄຂ albedo, ປຽບທຽບຄຸນລັກສະນະຂອງເສົາສອງດ້ານເຫຼົ່ານີ້ສໍາຜັດກັບ albedo ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະສະຫນອງການປຽບທຽບລະຫວ່າງສອງຜົນການຄິດໄລ່ຂອງພະລັງງານ. ການຜະລິດຢູ່ໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ສຸດທ້າຍ, ທີມງານໄດ້ປຽບທຽບສະຖານທີ່ທົດສອບກາງແຈ້ງດ້ວຍສາຍ peroxidase/silicon ດ້ານດຽວແລະສອງດ້ານເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນມູນຄ່າເພີ່ມຂອງ tandem duality ກັບສະຖານທີ່ທີ່ມີ albedo ຕົວຈິງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.

ຮ່າງກາຍຕົ້ນຕໍຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນ tandem ໃຫມ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຊັ້ນຊິລິໂຄນແລະຊັ້ນ peroxide. ໃນເວລາດຽວກັນ, ພວກມັນຖືກລວມເຂົ້າກັບສານປະກອບອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍ. ສາດສະດາຈານ Stefaan DeWolf ກ່າວ. “ສິ່ງທ້າທາຍຕົ້ນຕໍແມ່ນຄວາມສັບສົນຂອງອຸປະກອນ tandem. ມີ 14 ວັດສະດຸທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ແລະແຕ່ລະວັດສະດຸຕ້ອງໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງສົມບູນເພື່ອຄໍານຶງເຖິງອິດທິພົນຂອງ albedo.”

ທ່ານດຣ Michele DeBastiani, ຜູ້ຂຽນຮ່ວມຂອງການສຶກສາກ່າວວ່າ. “ໂດຍໃຊ້ albedo, ດຽວນີ້ພວກເຮົາສາມາດສ້າງກະແສທີ່ສູງກວ່າເຍື່ອຫຸ້ມ bipolar ແບບດັ້ງເດີມໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ.” ຜູ້ຂຽນຂອງການສຶກສາປະກອບມີອາຈານ Ted Sargent ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າ postdoctoral YiHou ໃນພາກວິຊາວິສະວະກໍາໄຟຟ້າແລະຄອມພິວເຕີຂອງວິທະຍາໄລ Toronto.

ໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄ້ວາກ່ຽວກັບທ່າແຮງຂອງການຈັບແສງຕາເວັນທາງອ້ອມໃນໄລຍະຜ່ານມາ, ແຕ່ບໍ່ໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງ. ນອກຈາກວິທະຍາໄລວິສະວະກໍາແລະເຕັກໂນໂລຊີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຂອງ King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ຍັງໄດ້ຮ່ວມມືກັບຜູ້ຮ່ວມມືຈາກ Karlsruhe Institute of Technology ແລະມະຫາວິທະຍາໄລ Bologna ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາວິທະຍາສາດທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອລວມເອົາແສງແດດທາງອ້ອມເຂົ້າໄປໃນຄວາມສາມາດໃນການຂຸດຄົ້ນພະລັງງານ. ຂອງໂມດູນຂອງເຂົາເຈົ້າແລະຄວາມທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກໍາ.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂພາຍນອກ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ທົດສອບຈຸລັງແສງຕາເວັນ tandem ສອງດ້ານແລະບັນລຸປະສິດທິພາບທີ່ລື່ນກາຍໂຮງງານແສງຕາເວັນຊິລິໂຄນທາງການຄ້າໃດໆ.

“ຈຸລັງແສງຕາເວັນຊິລິໂຄນ bifacial ດ່ຽວແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາສ່ວນແບ່ງຂອງພວກເຂົາໃນຕະຫຼາດ PHOTOVOLTAIC ເພາະວ່າພວກເຂົາສາມາດສະຫນອງການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງພີ່ນ້ອງ 20%. ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທີ​ການ​ນີ້​ໃນ peroxide/silane ສາ​ມາດ​ມີ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ຫຼາຍ​ກ​່​ວາ​ຈຸ​ລັງ​ແສງ​ຕາ​ເວັນ​ຊິ​ລິ​ໂຄນ​ແບບ​ດັ້ງ​ເດີມ​. ແລະສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວັດຖຸດິບ.” ສາດສະດາຈານ Stefaan DeWolf ສະຫຼຸບ. DeWolf ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໂດຍການຮ່ວມມືກັບທີມງານໃນປະເທດການາດາ, ເຢຍລະມັນແລະອິຕາລີ.

ໃນບົດສະຫຼຸບຂອງເອກະສານ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພິສູດໂດຍຜ່ານການທົດລອງວິທີການນໍາໃຊ້ຄຸນສົມບັດສອງດ້ານເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງໂຄງສ້າງ peroxide / ຊິລິໂຄນທັງຫມົດ. ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ຊ່ອງຫວ່າງແຖບ peroxide ແຄບ, ໂຄງສ້າງອຸປະກອນທີ່ມີ electrodes ກັບຄືນໄປບ່ອນໂປ່ງໃສແມ່ນອີງໃສ່ albedo ເພື່ອເພີ່ມການຜະລິດໃນປະຈຸບັນຂອງຈຸລັງລຸ່ມແລະໃນເວລາດຽວກັນເພີ່ມການຜະລິດໃນປະຈຸບັນຂອງຈຸລັງ peroxide ເທິງ.

ການຈັບຄູ່ນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ສໍາລັບ peroxides ທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແຖບຂອງ 1.59-1.62 eV. ເມື່ອປຽບທຽບກັບຊຸດ peroxide/silicon ດ້ານດຽວ, ເນື້ອໃນ bromine ແມ່ນນ້ອຍທີ່ສຸດ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຍກ halide ແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ບັນຫາ. ທີມງານໄດ້ປະເມີນປະສິດທິພາບຂອງໂຄງສ້າງ tandem ສອງດ້ານໃນການທົດສອບພາກສະຫນາມ, ແລະຄາດຄະເນຜົນຜະລິດພະລັງງານຂອງໂຄງສ້າງ tandem ສອງດ້ານແລະດ້ານດຽວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະພາບອາກາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ໃນທັງສອງກໍລະນີ, tandem ແມ່ນດີກວ່າໂຄງສ້າງດ້ານດຽວ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສັນຍາຂອງເຕັກໂນໂລຢີນີ້. ວຽກງານນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງຂອງຊັ້ນໃຫມ່ຂອງຈຸລັງແສງຕາເວັນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແຕ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາເພື່ອປິດຊ່ອງຫວ່າງດ້ວຍສິ່ງກີດຂວາງ 30mwcm-2PGD.

ຈາກທີ່ນີ້, ການປັບປຸງປະສິດທິພາບອຸປະກອນເພີ່ມເຕີມແລະການຂະຫຍາຍຂະຫນາດຂອງເຕັກໂນໂລຢີແມ່ນຂັ້ນຕອນທີ່ມີເຫດຜົນຕໍ່ໄປເພື່ອເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໃກ້ຊິດກັບຕະຫຼາດ photovoltaic.

ສາດສະດາຈານ Christophe Ballif, ຜູ້ອໍານວຍການຫ້ອງທົດລອງ Photovoltaic ຂອງ Federal Institute of Technology ໃນ Lausanne, Switzerland, ບໍ່ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນການຄົ້ນຄວ້ານີ້. ລາວ​ເວົ້າ​ວ່າ. “ເອກະສານສະບັບນີ້ສະຫນອງຫຼັກຖານທົດລອງທີ່ຊັດເຈນຄັ້ງທໍາອິດສໍາລັບອຸປະກອນ tandem ສອງດ້ານ. ການວິເຄາະປະລິມານການລາຍງານໂດຍນັກຄົ້ນຄວ້າແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງອຸປະກອນທີ່ຫມັ້ນຄົງທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີນີ້ເພື່ອເຂົ້າສູ່ຕະຫຼາດມະຫາຊົນ.”