మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, కాంతి శక్తికి ప్రధాన వనరు సౌరశక్తి. సిలికాన్ ప్యానెల్లు కాంతిని విద్యుత్తుగా మార్చగలవు మరియు సాంప్రదాయ టెన్డం సోలార్ లిథియం బ్యాటరీలు కాంతి యొక్క అదనపు తరంగదైర్ఘ్యాలను గ్రహించడం ద్వారా దీన్ని మరింత ప్రభావవంతంగా చేయగలవు.

అంతే కాదు, ద్వంద్వ-శ్రేణి కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉపయోగించి, ఇది సాంప్రదాయ సిలికాన్ ఆధారిత మరియు కొత్త సిస్టమ్‌ల “సిరీస్” కలయికతో చేసిన పెరాక్సైడ్ యొక్క మరొక పొరను ఉపయోగించే కొత్త వ్యవస్థ, ఇది మరింత శక్తిని సేకరించగలదని పరిశోధకులు గ్రహించారు. శ్రేణి సౌర ఘటాల ప్రవాహాన్ని గణనీయంగా పెంచడానికి భూమి నుండి చాలా వ్యర్థమైన, ప్రతిబింబించే మరియు చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కాంతిని (“ఆల్బెడో” అని పిలుస్తారు) సంగ్రహించండి.

జనవరి 11, 2021న, ఇంటర్నేషనల్ కోఆపరేషన్ ఆర్గనైజేషన్, కింగ్ అబ్దుల్లా యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (KAUST) మరియు UT స్కూల్ ఆఫ్ ఇంజినీరింగ్ పరిశోధకులతో సహా నేచురల్ ఎనర్జీ జర్నల్‌లో “బ్యాండ్ గ్యాప్ ఇంజనీరింగ్ ఆధారంగా అధిక సామర్థ్యం” అనే శీర్షికతో ఒక కథనాన్ని ప్రచురించింది. పెరాక్సైడ్/డబుల్ మోనోక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ సోలార్ సెల్” (సమర్థవంతమైన బైఫేషియల్ మోనోలిథిక్ పెరోవ్‌స్కైట్‌పేపర్/సిలికోంటాండెమ్‌సోలార్సెల్స్వియాబ్యాండ్‌గాపైనీరింగ్) కథనం.

ఈ కాగితం సిరీస్ కాన్ఫిగరేషన్‌ల యొక్క ప్రస్తుతం ఆమోదించబడిన పనితీరు పరిమితులను అధిగమించేలా పెరాక్సైడ్/సిలికాన్ పరికరాలను రూపొందించే బృందం యొక్క మొత్తం ప్రక్రియను వివరిస్తుంది.

బృందం సభ్యులు కలిసి ఈ పరిశోధనను పూర్తి చేశారు. వారిలో, డాక్టర్ మిచెల్ డిబాస్టియానీ ఒక పరిశోధనా ఆలోచనను ముందుకు తెచ్చారు మరియు అలెశాండ్రో జెతో కలిసి పరికరాన్ని తయారు చేశారు. మీరాబెల్లి.

యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టొరంటో ఎలక్ట్రానిక్ మరియు కంప్యూటర్ ఇంజినీరింగ్ పోస్ట్‌డాక్టోరల్ ఫెలోస్ YiHou, బిన్ చెన్ మరియు ఆనంద్ S. సుబ్బయ్య పెరాక్సైడ్ బ్యాండ్ గ్యాప్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, అయితే Erkan Aydin మరియు Furkan H. Isikgor టెన్డం టాప్ కాంటాక్ట్ మరియు లేఅవుట్‌ను అభివృద్ధి చేశారు.

ఈ అధ్యయనం యొక్క ముగింపు ఏమిటంటే, ద్విపార్శ్వ మోనోలిథిక్ పెరాక్సైడ్/సిలికాన్ టెన్డం సౌర ఘటం పర్యావరణంలో వ్యాపించే కాంతి ఆల్బెడోను ఉపయోగించుకుంటుంది మరియు సింగిల్-సైడ్ పెరాక్సైడ్/సిలికాన్ టెన్డం సోలార్ సెల్ కంటే పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది. పరిశోధనా బృందం మొదట బహిరంగ పరీక్ష ఫలితాలను నివేదించింది. ఒకే AM 1.5g సూర్యకాంతి కింద, ద్విపార్శ్వ శ్రేణి యొక్క ధృవీకరించబడిన శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యం 25% మించిపోయింది మరియు విద్యుత్ ఉత్పత్తి సాంద్రత 26 mwcm-2 వరకు ఉంది.

అదే సమయంలో, పరిశోధకులు వివిధ రియల్ ఇల్యూమినేషన్ మరియు ఆల్బెడో పరిస్థితులలో సరైన కరెంట్ మ్యాచింగ్‌కు అవసరమైన పెరాక్సైడ్ బ్యాండ్ గ్యాప్‌ను అధ్యయనం చేశారు, విభిన్న ఆల్బెడోకు గురైన ఈ ద్విపార్శ్వ స్తంభాల లక్షణాలను పోల్చారు మరియు శక్తి యొక్క రెండు గణన ఫలితాల మధ్య పోలికను అందించారు. వివిధ పర్యావరణ పరిస్థితులతో ఒక ప్రదేశంలో ఉత్పత్తి.

చివరగా, బృందం అవుట్‌డోర్ టెస్ట్ లొకేషన్‌లను సింగిల్-సైడెడ్ మరియు డబుల్-సైడెడ్ పెరాక్సిడేస్/సిలికాన్ స్ట్రింగ్‌లతో పోల్చి చూసింది, ఇది అసలైన సంబంధిత ఆల్బెడో ఉన్న స్థానాలకు టెన్డం డ్యూయాలిటీ యొక్క అదనపు విలువను ప్రదర్శించడానికి.

కొత్త టెన్డం సౌర ఘటం యొక్క ప్రధాన భాగం సిలికాన్ పొర మరియు పెరాక్సైడ్ పొరతో కూడి ఉంటుంది. అదే సమయంలో, అవి అనేక ఇతర సమ్మేళనాలతో కలిపి ఉంటాయి. ప్రొఫెసర్ స్టెఫాన్ డివోల్ఫ్ చెప్పారు. “టాండమ్ పరికరం యొక్క సంక్లిష్టత ప్రధాన సవాలు. ఇందులో 14 మెటీరియల్స్ ఉన్నాయి మరియు ఆల్బెడో ప్రభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి ప్రతి మెటీరియల్‌ని ఖచ్చితంగా ఆప్టిమైజ్ చేయాలి.

అధ్యయనం యొక్క సహ-ప్రధాన రచయిత డాక్టర్ మిచెల్ డిబాస్టియాని అన్నారు. “ఆల్బెడోను ఉపయోగించడం ద్వారా, మేము ఇప్పుడు తయారీ ఖర్చులలో ఎటువంటి పెరుగుదల లేకుండా సాంప్రదాయ బైపోలార్ మెంబ్రేన్‌ల కంటే చాలా ఎక్కువ ప్రవాహాలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.” అధ్యయనం యొక్క రచయితలలో ప్రొఫెసర్ టెడ్ సార్జెంట్ మరియు టొరంటో విశ్వవిద్యాలయంలో ఎలక్ట్రికల్ మరియు కంప్యూటర్ ఇంజనీరింగ్ విభాగంలో పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పరిశోధకుడు YiHou ఉన్నారు.

గతంలో పరోక్ష సూర్యరశ్మిని సంగ్రహించే సామర్థ్యంపై పరిశోధన నిర్వహించింది, కానీ ప్రయోగాత్మక పరీక్షలను నిర్వహించలేదు. యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్ మరియు టెక్నాలజీతో పాటు, కింగ్ అబ్దుల్లా యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (KAUST) పరిశోధకులు కూడా Karlsruhe Institute of Technology మరియు Bologna విశ్వవిద్యాలయం నుండి సహకారులతో కలిసి పరోక్ష సూర్యరశ్మిని శక్తి హార్వెస్టింగ్ సామర్థ్యాలలో చేర్చడానికి అవసరమైన శాస్త్రాన్ని పరిష్కరించడానికి సహకరించారు. వారి మాడ్యూల్స్ మరియు ఇంజనీరింగ్ సవాళ్లు.

అప్పుడు, బహిరంగ పరిస్థితులలో, వారు డబుల్-సైడెడ్ టెన్డం సోలార్ సెల్స్‌ని పరీక్షించారు మరియు ఏదైనా వాణిజ్య సిలికాన్ సోలార్ ప్యానెల్‌లను అధిగమించే సామర్థ్యాన్ని సాధించారు.

“సింగిల్ బైఫేషియల్ సిలికాన్ సౌర ఘటాలు ఫోటోవోల్టాయిక్ మార్కెట్లో తమ వాటాను వేగంగా పెంచుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి 20% సాపేక్ష పనితీరు మెరుగుదలను అందించగలవు. సాంప్రదాయ సిలికాన్ సౌర ఘటాల కంటే పెరాక్సైడ్/సిలేన్‌లో ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించడం మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. మరియు ముడి పదార్థాల ధరను తగ్గించవచ్చు.” ప్రొఫెసర్ స్టెఫాన్ డివోల్ఫ్ ముగించారు. డీవోల్ఫ్ మరియు అతని సహచరులు కెనడా, జర్మనీ మరియు ఇటలీలోని బృందాల సహకారంతో ఈ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేశారు.

కాగితం ముగింపులో, మొత్తం పెరాక్సైడ్/సిలికాన్ నిర్మాణం యొక్క పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ద్విపార్శ్వ లక్షణాన్ని ఎలా ఉపయోగించాలో పరిశోధకులు ప్రయోగాల ద్వారా నిరూపించారు. ఇరుకైన పెరాక్సైడ్ బ్యాండ్ గ్యాప్ ఉపయోగించడం వల్ల, పారదర్శక బ్యాక్ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో కూడిన పరికర నిర్మాణాలు దిగువ సెల్ యొక్క ప్రస్తుత ఉత్పత్తిని పెంచడానికి ఆల్బెడోపై ఆధారపడతాయి మరియు అదే సమయంలో ఎగువ పెరాక్సైడ్ సెల్ యొక్క ప్రస్తుత ఉత్పత్తిని పెంచుతాయి.

1.59-1.62 eV బ్యాండ్ గ్యాప్‌తో పెరాక్సైడ్‌ల కోసం ఈ మ్యాచింగ్ సాధించబడుతుంది. సింగిల్-సైడ్ పెరాక్సైడ్/సిలికాన్ సిరీస్‌తో పోలిస్తే, బ్రోమిన్ కంటెంట్ అతి చిన్నది, కాబట్టి హాలైడ్ విభజనకు సంబంధించిన స్థిరత్వం బాగా తగ్గింది. సమస్య. ఫీల్డ్ టెస్ట్‌లలో డబుల్ సైడెడ్ టెన్డం స్ట్రక్చర్ యొక్క పనితీరును బృందం అంచనా వేసింది మరియు విభిన్న వాతావరణ పరిస్థితులలో డబుల్ సైడెడ్ మరియు సింగిల్ సైడెడ్ టెన్డం స్ట్రక్చర్‌ల యొక్క ఎనర్జీ అవుట్‌పుట్‌ను అంచనా వేసింది.

రెండు సందర్భాల్లో, టెన్డం ఒకే-వైపు నిర్మాణం కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది, ఇది ఈ సాంకేతికత యొక్క వాగ్దానాన్ని చూపుతుంది. ఈ పని 30mwcm-2PGD అవరోధంతో అంతరాన్ని మూసివేయడానికి అధిక-పనితీరుతో కానీ తక్కువ-ధర సాంకేతికతను ఉపయోగించగల కొత్త తరగతి అధిక-సామర్థ్య సౌర ఘటాల సామర్థ్యాన్ని చూపుతుంది.

ఇక్కడ నుండి, ఈ సాంకేతికతను ఫోటోవోల్టాయిక్ మార్కెట్‌కు దగ్గరగా తీసుకురావడానికి పరికరాల పనితీరును మరింత మెరుగుపరచడం మరియు సాంకేతికత స్థాయి విస్తరణ తదుపరి తార్కిక దశలు.

స్విట్జర్లాండ్‌లోని లౌసాన్‌లోని ఫెడరల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నాలజీకి చెందిన ఫోటోవోల్టాయిక్ లాబొరేటరీ డైరెక్టర్ ప్రొఫెసర్ క్రిస్టోఫ్ బల్లిఫ్ ఈ పరిశోధనలో పాల్గొనలేదు. అతను \ వాడు చెప్పాడు. “ఈ కాగితం ద్విపార్శ్వ టెన్డం పరికరానికి మొదటి స్పష్టమైన ప్రయోగాత్మక సాక్ష్యాలను అందిస్తుంది. ఈ సాంకేతికత సామూహిక మార్కెట్లోకి ప్రవేశించడానికి అవసరమైన స్థిరమైన పరికరాలను ఏర్పాటు చేయడానికి పరిశోధకులు నివేదించిన పనితీరు యొక్క పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ చాలా ముఖ్యమైనది.