Sakumaha urang terang, tanaga surya mangrupikeun sumber utama énergi cahaya. Panel silikon tiasa ngarobih cahaya janten listrik, sareng batré litium surya tandem tradisional tiasa ngalakukeun ieu sacara langkung efektif ku nyerep panjang gelombang cahaya tambahan.

Henteu ngan éta, para panalungtik geus sadar yén ngagunakeun konfigurasi dual-seri, éta sistem anyar nu ngagunakeun basis silikon tradisional jeung lapisan séjén péroxida dijieunna tina kombinasi “seri” sistem anyar, nu bisa ngumpulkeun leuwih énergi jeung néwak A loba wasted, reflected tur sumebar lampu tina taneuh (disebut “albedo”) pikeun nyata ngaronjatkeun ayeuna tina séri sél surya.

Dina 11 Januari 2021, Organisasi Kerjasama Internasional, kalebet peneliti ti King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) sareng UT School of Engineering) nyebarkeun tulisan anu judulna “Efisiensi Tinggi Dumasar Teknik Band Gap” dina jurnal Énergi Alam. Péroksida / Ganda Monocrystalline Silicon Solar Cell “(EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper / Silicontandemsolarcellsviabandgapineering) artikel.

Tulisan ieu ngagariskeun sadaya prosés tim pikeun ngarancang alat péroxida/silikon pikeun ngaleuwihan wates kinerja konfigurasi séri anu ayeuna ditarima.

Anggota tim ngaréngsékeun ieu panalungtikan babarengan. Di antarana, Dr Michele DeBastiani ngajukeun gagasan panalungtikan sarta nyieun alat babarengan jeung alessandro j. Mirabelli.

Universitas Toronto éléktronik jeung komputer rékayasa postdoctoral Fellows YiHou, Bin Chen jeung Anand S. Subbiah dimekarkeun gap band péroxida, bari Erkan Aydin jeung Furkan H. Isikgor dimekarkeun tandem kontak luhur jeung perenah.

Kacindekan tina ulikan ieu nyaéta yén sél surya monolithic péroxida / silikon tandem dua sisi ngagunakeun cahaya diffuse albedo di lingkungan, sarta kinerja leuwih hade tinimbang nu ti sél surya péroxida / silikon tandem single-sided. Tim peneliti mimiti ngalaporkeun hasil tés luar. Dina sinar panonpoé AM 1.5g tunggal, efisiensi konversi kakuatan anu disertipikasi tina séri dua sisi ngaleuwihan 25%, sareng kapadetan generasi kakuatan saluhur 26 mwcm-2.

Dina waktu nu sarua, panalungtik nalungtik celah pita péroxida diperlukeun pikeun cocog ayeuna optimal dina rupa-rupa katerangan nyata jeung kaayaan albedo, dibandingkeun karakteristik pilar dua sisi ieu kakeunaan albedo béda, sarta nyadiakeun ngabandingkeun antara dua hasil Itungan énergi. produksi di lokasi kalawan kaayaan lingkungan béda.

Tungtungna, tim ngabandingkeun lokasi uji luar sareng senar peroksidase / silikon sisi tunggal sareng dua sisi pikeun nunjukkeun nilai tambihan dualitas tandem ka lokasi kalayan albedo anu saleresna.

Awak utama sél surya tandem anyar diwangun ku lapisan silikon jeung lapisan péroxida. Dina waktos anu sami, aranjeunna digabungkeun sareng seueur sanyawa sanés. Professor Stefan DeWolf ceuk. “Tantangan utama nyaéta pajeulitna alat tandem. Aya 14 bahan aub, sarta unggal bahan kudu sampurna dioptimalkeun pikeun tumut kana akun pangaruh albedo.

ceuk Dr Michele DeBastiani, panulis ko-lead ulikan. “Ku ngagunakeun albedo, urang ayeuna tiasa ngahasilkeun arus anu langkung luhur tibatan mémbran bipolar tradisional tanpa aya paningkatan biaya produksi.” Panulis pangajaran kalebet Profesor Ted Sargent sareng panalungtik postdoctoral YiHou di Jurusan Téknik Eléktro sareng Komputer di Universitas Toronto.

parantos ngalaksanakeun panalungtikan ngeunaan poténsi néwak sinar panonpoé teu langsung dina jaman baheula, tapi henteu acan ngalaksanakeun tés ékspérimén. Salian Universitas Téknik sareng Téknologi, peneliti di King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) ogé gawé bareng sareng kolaborator ti Karlsruhe Institute of Technology sareng Universitas Bologna pikeun ngabéréskeun élmu anu dipikabutuh pikeun ngalebetkeun sinar panonpoé langsung kana kamampuan panén énergi. tina modul maranéhanana Jeung tantangan rékayasa.

Teras, dina kaayaan luar, aranjeunna nguji sél surya tandem dua sisi sareng ngahontal efisiensi langkung seueur panél surya silikon komérsial.

“Sél surya silikon bifacial tunggal anu gancang ningkatkeun pangsa maranéhanana di pasar PHOTOVOLTAIC sabab bisa nyadiakeun 20% perbaikan kinerja relatif. Ngagunakeun métode ieu dina péroxida / silane bisa jadi leuwih éféktif batan sél surya silikon tradisional. Sareng tiasa ngirangan biaya bahan baku. ” Professor Stefan DeWolf menyimpulkan. DeWolf sareng kolega-Na ngembangkeun téknologi ieu kolaborasi sareng tim di Kanada, Jerman, sareng Italia.

Dina kacindekan tina makalah, panalungtik ngabuktikeun ngaliwatan percobaan kumaha ngagunakeun fitur dua sisi pikeun ngaronjatkeun kinerja sakabéh struktur péroxida / silikon. Alatan pamakéan celah pita péroxida sempit, struktur alat jeung éléktroda deui transparan ngandelkeun albedo pikeun ngaronjatkeun generasi kiwari sél handap sarta dina waktos anu sareng ngaronjatkeun generasi ayeuna sél péroxida luhur.

Cocog ieu kahontal pikeun péroxida kalayan gap pita 1.59-1.62 eV. Dibandingkeun jeung séri péroxida / silikon single-sided, eusi bromin téh pangleutikna, jadi stabilitas patali segregation halida ieu greatly ngurangan. masalah. Tim éta ngaevaluasi kinerja struktur tandem dua sisi dina tés lapangan, sareng ngaramalkeun kaluaran énergi tina struktur tandem dua sisi sareng tunggal dina kaayaan iklim anu béda.

Dina duanana kasus, tandem leuwih hade tinimbang struktur single-sided, nu nembongkeun jangji téhnologi ieu. Karya ieu nunjukkeun poténsi kelas anyar sél surya efisiensi tinggi anu tiasa nganggo téknologi berkinerja tinggi tapi béaya rendah pikeun nutup celah sareng panghalang 30mwcm-2PGD.

Ti dieu, perbaikan kinerja alat sareng ékspansi skala téknologi mangrupikeun léngkah logis salajengna pikeun ngadeukeutkeun téknologi ieu ka pasar photovoltaic.

Professor Christophe Ballif, diréktur Laboratorium Photovoltaic tina Federal Institute of Téknologi di Lausanne, Swiss, teu ilubiung dina ieu panalungtikan. Cenah. “Tulisan ieu nyayogikeun bukti ékspérimén anu jelas munggaran pikeun alat tandem dua sisi. Analisis kuantitatif kinerja dilaporkeun ku peneliti pohara penting pikeun ngadegkeun parabot stabil diperlukeun pikeun téhnologi ieu lebet kana pasar massa.