Као што сви знамо, соларна енергија је главни извор светлосне енергије. Силиконски панели могу да претворе светлост у електричну енергију, а традиционалне тандем соларне литијумске батерије могу то учинити ефикасније апсорбујући додатне таласне дужине светлости.

И не само то, истраживачи су схватили да је коришћењем двосеријске конфигурације, то нови систем који користи традиционални базиран на силицијуму и други слој пероксида направљен од „серијске“ комбинације нових система, који може прикупити више енергије и ухвати много изгубљене, рефлектоване и распршене светлости са земље (названог „албедо“) да би се значајно повећала струја серијских соларних ћелија.

Дана 11. јануара 2021. године, Међународна организација за сарадњу, укључујући истраживаче са Универзитета за науку и технологију краља Абдулаха (КАУСТ) и УТ школе инжењеринга) објавила је чланак под насловом „Висока ефикасност заснована на инжињерингу појаса“ у часопису Натурал Енерги. Пероксид/двострука монокристална силицијумска соларна ћелија” (ЕффициентбифациалмонолитхицперовскитеПапер/Силицонтандемсоларцеллсвиабандгапинееринг) чланак.

Овај рад описује цео процес тима који је дизајнирао пероксид/силицијум уређаје како би премашили тренутно прихваћена ограничења перформанси серијских конфигурација.

Чланови тима су заједно завршили ово истраживање. Међу њима, др Мицхеле ДеБастиани је изнео истраживачку идеју и направио уређај заједно са алесандром ј. Мирабелли.

Постдокторски стипендисти Универзитета у Торонту из области електронског и рачунарског инжењерства ИиХоу, Бин Цхен и Ананд С. Суббиах развили су пероксидни појас, док су Еркан Аидин и Фуркан Х. Исикгор развили тандемски горњи контакт и распоред.

Закључак ове студије је да двострана монолитна пероксид/силицијум тандем соларна ћелија користи дифузни албедо светлости у окружењу, а перформансе су боље од оне једностране соларне ћелије пероксид/силицијум тандем. Истраживачки тим је прво известио о резултатима теста на отвореном. Под једном сунчевом светлошћу АМ 1.5 г, сертификована ефикасност конверзије енергије двостраних серија премашила је 25%, а густина производње енергије била је чак 26 мвцм-2.

Истовремено, истраживачи су проучавали пероксидни појас потребан за оптимално усклађивање струје под различитим реалним осветљењем и албедо условима, упоредили карактеристике ових двостраних стубова изложених различитом албеду и пружили поређење између два резултата прорачуна енергије. производња на локацији са различитим еколошким условима.

Коначно, тим је упоредио локације за тестирање на отвореном са једностраним и двостраним пероксидаза/силицијумским жицама како би показао додатну вредност тандемског дуалитета на локацијама са стварним релевантним албедом.

Главно тело нове тандем соларне ћелије састоји се од слоја силикона и слоја пероксида. Истовремено се комбинују са многим другим једињењима. рекао је професор Стефан ДеВулф. „Главни изазов је сложеност тандем уређаја. Укључено је 14 материјала, а сваки материјал мора бити савршено оптимизован да узме у обзир утицај албеда.

рекао је др Мицхеле ДеБастиани, ко-водећи аутор студије. „Употребом албеда, сада можемо да генеришемо много веће струје од традиционалних биполарних мембрана без икаквог повећања трошкова производње. Аутори студије су професор Тед Саргент и постдокторски истраживач ИиХоу на Одсеку за електротехнику и рачунарство на Универзитету у Торонту.

је спровео истраживање о потенцијалу хватања индиректне сунчеве светлости у прошлости, али није спровео експерименталне тестове. Поред Универзитета за инжењерство и технологију, истраживачи са Универзитета за науку и технологију краља Абдулаха (КАУСТ) такође су сарађивали са сарадницима са Института за технологију у Карлсруеу и Универзитета у Болоњи како би решили науку која је потребна за укључивање индиректне сунчеве светлости у могућности прикупљања енергије. њихових модула И инжењерских изазова.

Затим, под спољним условима, тестирали су двостране тандем соларне ћелије и постигли ефикасност која превазилази све комерцијалне силиконске соларне панеле.

„Појединачне бифацијалне силицијумске соларне ћелије брзо повећавају свој удео на ФОТОНАПОНОМ тржишту јер могу да обезбеде 20% релативно побољшање перформанси. Коришћење ове методе у пероксиду/силану може бити ефикасније од традиционалних силицијумских соларних ћелија. И може смањити трошкове сировина.” Професор Стефан ДеВолф је закључио. ДеВолф и његове колеге развили су ову технологију у сарадњи са тимовима у Канади, Немачкој и Италији.

У закључку рада, истраживачи су кроз експерименте доказали како да користе двострану функцију за побољшање перформанси целокупне структуре пероксид/силицијум. Због употребе уског пероксидног појаса, структуре уређаја са провидним задњим електродама ослањају се на албедо да би повећале тренутну генерацију доње ћелије и истовремено повећале тренутну генерацију горње пероксидне ћелије.

Ово поклапање се постиже за пероксиде са зазором од 1.59-1.62 еВ. У поређењу са једностраном серијом пероксид/силицијум, садржај брома је најмањи, тако да је стабилност везана за сегрегацију халида у великој мери смањена. проблем. Тим је проценио перформансе двостране тандем структуре у теренским тестовима и предвидео излаз енергије двостраних и једностраних тандем структура у различитим климатским условима.

У оба случаја, тандем је бољи од једностране структуре, што показује обећање ове технологије. Овај рад показује потенцијал нове класе високоефикасних соларних ћелија које могу користити технологију високих перформанси, али јефтину за затварање јаза са баријером од 30мвцм-2ПГД.

Одавде, даље побољшање перформанси опреме и проширење обима технологије су следећи логични кораци за приближавање ове технологије фотонапонском тржишту.

Професор Кристоф Балиф, директор фотонапонске лабораторије Федералног института за технологију у Лозани, Швајцарска, није учествовао у овом истраживању. Рекао је. „Овај рад пружа прве јасне експерименталне доказе за двострани тандем уређај. Квантитативна анализа перформанси коју су пријавили истраживачи веома је важна за успостављање стабилне опреме потребне да ова технологија уђе на масовно тржиште.