Тавре ки ба ҳама маълум аст, энергияи офтоб манбаи асосии энергияи рӯшноӣ мебошад. Панелҳои кремний метавонанд рӯшноиро ба нерӯи барқ ​​табдил диҳанд ва батареяҳои анъанавии литийи офтобӣ метавонанд ин корро тавассути азхудкунии дарозии мавҷҳои иловагии нур самараноктар иҷро кунанд.

На танҳо ин, муҳаққиқон дарк карданд, ки бо истифода аз конфигуратсияи дугонаи силсила, ин як системаи навест, ки дар асоси кремний ва қабати дигари пероксид, ки аз омезиши “силсила” -и системаҳои нав сохта шудааст, истифода мебарад, ки метавонад энергияи бештар ҷамъ кунад ва Барои ба таври назаррас зиёд кардани ҷараёни ҳуҷайраҳои офтобии силсилаи нурҳои зиёд сарфшуда, инъикосшуда ва пароканда аз замин (бо номи “альбедо”) гирифта шаванд.

11 январи соли 2021 Созмони Ҳамкориҳои Байналмилалӣ, аз ҷумла пажӯҳишгарони Донишгоҳи Илм ва Технологияи Шоҳ Абдуллоҳ (KAUST) ва Мактаби муҳандисии UT) дар маҷаллаи Natural Energy мақолае таҳти унвони “High Efficiency Based on Band Gap Engineering” нашр карданд. Мақолаи Пероксид/Дучандон монокристаллии кремнийи офтобӣ” (EfficientbifacialmonolithicperovskitePaper/Silicontandemsolarcellsviabandgapineering).

Ин ҳуҷҷат тамоми раванди тарроҳии дастгоҳҳои пероксид/силиконро барои аз ҳадди меъёрҳои қабулшудаи конфигуратсияҳои силсилавӣ нишон медиҳад.

Аъзоёни гурӯҳ ин тадқиқотро якҷоя анҷом доданд. Дар байни онҳо доктор Мишел ДеБастиани як идеяи тадқиқотиро ба миён гузошта, дастгоҳро якҷоя бо Алессандро Ҷ. Мирабелли.

Донишҷӯёни муҳандисии электронӣ ва компютерии Донишгоҳи Торонто ЙиХоу, Бин Чен ва Ананд С. Суббиаҳ фосилаи бандҳои пероксидро таҳия карданд, дар ҳоле ки Эркан Айдин ва Фуркан Ҳ. Исикгор тамос ва тарҳбандии болоии тандемро таҳия карданд.

Хулосаи ин таҳқиқот ин аст, ки ҳуҷайраи офтобии дутарафаи монолитии пероксид/силикон аз албедо нури паҳншуда дар муҳити атроф истифода мекунад ва иҷроиш нисбат ба ҳуҷайраи офтобии яктарафаи пероксид/силикон беҳтар аст. Гурӯҳи тадқиқотӣ нахуст дар бораи натиҷаҳои санҷиши берунӣ хабар дод. Дар зери нури офтоби ягонаи AM 1.5g, самаранокии табдилдиҳии энергияи силсилаи дуҷониба аз 25% зиёд буд ва зичии тавлиди нерӯи барқ ​​​​то 26 mwcm-2 буд.

Ҳамзамон, муҳаққиқон фосилаи бандҳои пероксидиро, ки барои мувофиқати оптималии ҷорӣ дар шароити гуногуни равшании воқеӣ ва альбедо заруранд, омӯхтанд, хусусиятҳои ин сутунҳои дуҷонибаро, ки ба албедоҳои гуногун дучор шудаанд, муқоиса карданд ва муқоисаи ду натиҷаи Ҳисобкунии энергияро пешниҳод карданд. истеҳсол дар як макон бо шароити гуногуни муҳити зист.

Ниҳоят, даста маконҳои санҷиши берунаро бо сатрҳои яктарафа ва дутарафаи пероксидаза/силикон муқоиса кард, то арзиши иловагии дуализми тандемиро ба ҷойҳое, ки албедо воқеии мувофиқро нишон диҳад, нишон диҳад.

Ҷисми асосии ҳуҷайраи нави офтобии тандемӣ аз қабати кремний ва қабати пероксид иборат аст. Дар айни замон, онҳо бо бисёр пайвастагиҳои дигар якҷоя карда мешаванд. Профессор Стефаан Деволф гуфт. “Мушкилоти асосӣ ин мураккабии дастгоҳи тандем аст. Дар он 14 мавод иштирок мекунанд ва ҳар як мавод бояд ба таври комил оптимизатсия карда шавад, то таъсири албедо ба назар гирифта шавад.”

гуфт доктор Мишел ДеБастьяни, хаммуаллифи тадкикот. “Бо истифода аз албедо, мо ҳоло метавонем ҷараёнҳои зиёдтарро нисбат ба мембранаҳои анъанавии биполярӣ бидуни афзоиши хароҷоти истеҳсолӣ тавлид кунем.” Муаллифони тадқиқот профессор Тед Сарджент ва пажӯҳишгари постдокторӣ ЙиХоу дар шӯъбаи муҳандисии барқӣ ва компютерии Донишгоҳи Торонто мебошанд.

дар гузашта оид ба иктидори гирифтани нури бавоситаи офтоб тадкикот гузаронд, вале озмоишхои тачрибавй нагузаронд. Илова ба Донишгоҳи Муҳандисӣ ва Технология, муҳаққиқони Донишгоҳи Илм ва Технологияи Шоҳ Абдуллоҳ (KAUST) инчунин бо ҳамкорони Донишкадаи Технологияи Карлсруэ ва Донишгоҳи Болония барои ҳалли илме, ки барои ворид кардани нури ғайримустақими офтоб ба қобилиятҳои ҷамъоварии энергия заруранд, ҳамкорӣ карданд. Модулҳои онҳо Ва мушкилоти муҳандисӣ.

Сипас, дар шароити берунӣ, онҳо ҳуҷайраҳои офтобии дутарафаи тандемиро озмоиш карданд ва аз ҳама гуна панелҳои офтобии кремнийи тиҷоратӣ ба самаранокӣ ноил шуданд.

“Ячейкаҳои офтобии кремнийи дуфасиалӣ ҳиссаи худро дар бозори PHOTOVOLTAIC босуръат афзоиш медиҳанд, зеро онҳо метавонанд 20% беҳбудии нисбии корро таъмин кунанд. Истифодаи ин усул дар пероксид/силан метавонад аз ҳуҷайраҳои офтобии анъанавии кремний самараноктар бошад. Ва метавонад арзиши ашьёи хомро кам кунад». Профессор Стефаан Деволф хулоса кард. ДеВолф ва ҳамкорони ӯ ин технологияро дар ҳамкорӣ бо дастаҳои Канада, Олмон ва Италия таҳия карданд.

Дар хулосаи мақола, муҳаққиқон тавассути таҷрибаҳо исбот карданд, ки чӣ тавр истифода бурдани хусусияти дуҷониба барои беҳтар кардани кори тамоми сохтори пероксид / кремний. Аз сабаби истифодаи фосилаи танги пероксид, сохторҳои дастгоҳ бо электродҳои шаффофи пушт ба албедо такя мекунанд, то тавлиди ҷории ҳуҷайраи поёниро афзоиш диҳанд ва ҳамзамон тавлиди ҷории ҳуҷайраи пероксиди болоро афзоиш диҳанд.

Ин мувофиқат барои пероксидҳо бо фосилаи банд 1.59-1.62 эВ ба даст оварда мешавад. Дар муқоиса бо силсилаи яктарафаи пероксид / кремний, таркиби бром хурдтарин аст, аз ин рӯ устувории марбут ба ҷудошавии галидҳо хеле кам мешавад. проблема. Даста ба кори сохтори тандеми дутарафа дар озмоишҳои саҳроӣ баҳо дода, ҳосили энергияи сохторҳои тандеми дутарафа ва яктарафаро дар шароити гуногуни иқлим пешгӯӣ кард.

Дар ҳарду ҳолат, тандем беҳтар аз сохтори яктарафа аст, ки ваъдаи ин технологияро нишон медиҳад. Ин кор потенсиали синфи нави ҳуҷайраҳои офтобии баландсамарро нишон медиҳад, ки метавонанд технологияи баландсифат, вале камхарҷро барои рафъи фарқият бо монеаи 30mwcm-2PGD истифода баранд.

Аз ин ҷо, такмили минбаъдаи кори таҷҳизот ва васеъ кардани миқёси технология қадамҳои навбатии мантиқӣ барои наздик кардани ин технология ба бозори фотоэлектрикӣ мебошанд.

Профессор Кристоф Баллиф, директори лабораторияи фотоэлектрикҳои Донишкадаи федеролии технологии Лозаннаи Швейтсария дар ин тадқиқот ширкат надошт. У гуфт. “Ин ҳуҷҷат аввалин далели таҷрибавии равшани дастгоҳи тандеми дутарафаро пешниҳод мекунад. Таҳлили миқдории нишондиҳандаҳои аз ҷониби муҳаққиқон гузориш додашуда барои таъсиси таҷҳизоти устуворе, ки барои ворид шудани ин технология ба бозори омма заруранд, хеле муҳим аст.”