מקור: perovskite-info.com
תאים סולאריים טנדם 4T פרובסקייט-סיליקון חדשניים מבטיחים דחיפה של 41% יעילות, תוך חותך באנרגיית הייצור ב -35% עם ייצור חסכוני מבוסס פתרונות.
חוקרים מהמכון הטכנולוגי ההודי רורקי, מעבדה פיזית-לאומית CSIR ו- ACSIR פיתחו שיטת ייצור חסכונית מבוססת פתרונות לתא סולארי של ארבעה סופניים (4T) Perovskite-Silicon. תכנון חדשני זה משלב תא פרובסקייט חצי שקיף בעל ביצועים גבוהים (ST-PSC) עם תא סילארי היברידי היברידי סיליקון (HHSC) כמכשיר התחתון. ה- HHSCs, הידועים בזכות המבנה הפשוט שלהם ובייצור בטמפרטורה נמוכה, שואפים להפחית את צריכת האנרגיה בעד 35% במהלך הייצור, ומינוף שכבות פונקציונליות סלקטיביות-סלקטיביות כמו PEDOT: PSS לשיפור היעילות.
צוות המחקר בחר ב- PEDOT: PSS על עלותו הנמוכה וקלות ההכנה שלו, והשיג יעילות המרת כוח של 10.92% וגורם מילוי של 66.04%. בולם הסיליקון המרקם מסוג N בעלת מרקם משפר את איכות הצומת על ידי הפחתת השתקפות פני השטח והגדלת שטח הצומת. המכשיר העליון Perovskite כולל מצע FTO שקוף ושכבות פונקציונליות שונות, וכתוצאה מכך יעילות טנדם 4T של 15.41%, שיפור של 41% לעומת HHSC עצמאיים. התקדמות זו, שאושרו על ידי Scaps -1 D סימולציה, סוללו את הדרך לדור הבא, ניתן לעיבוד פתרונות 4T תאים סולאריים טנדם.
כיצד תאי השמש החדש של ה- Perovskite-Silicon החדש משפר את היעילות ומפחית את העלויות?
בְּהֶחלֵט! להלן מספר נקודות נוספות כיצד התא השמש החדש של 4T perovskite-silicon תא סולארי משפר את היעילות ומפחית את העלויות:
ספיגת אור משופרת: שילוב של תא פרובסקייט שקוף למחצה עם תא סולארי סיליקון מאפשר ניצול טוב יותר של הספקטרום השמש. שכבת perovskite סופגת פוטונים בעלי אנרגיה גבוהה, ואילו שכבת הסיליקון לוכדת פוטונים אנרגיה נמוכה יותר, וממקסמת את ספיגת האור הכוללת ויעילות ההמרה.
עלויות חומר מופחתות: חומרי perovskite הם בדרך כלל יקרים פחות מסיליקון מסורתי, ושיטת הייצור המבוססת על פתרונות מפחיתה עוד יותר את עלויות הייצור על ידי צמצום הצורך בעיבוד טמפרטורה גבוהה וטכניקות תצהיר יקרות על בסיס ואקום.
תשואת אנרגיה משופרת: על ידי שילוב של שני סוגים של תאים סולאריים, מבנה הטנדם יכול להשיג תשואות אנרגיה גבוהות יותר בהשוואה לתאים צומת יחיד. זה מועיל במיוחד בתנאי אור משתנים, שבהם תא הטנדם יכול לשמור על יעילות גבוהה יותר.
צריכת אנרגיה ייצור נמוכה יותר: השימוש בתהליכים בטמפרטורה נמוכה ובמבנים פשוטים בתא הסילארי ההיברידי ההטרוגי סיליקון (HHSC) מקטין את האנרגיה הנדרשת לייצור, תורמת לטביעת רגל פחמן נמוכה יותר והופכת את הטכנולוגיה לקיימת יותר.
מדרגיות וגמישות: שיטת הייצור המבוססת על פתרונות תואמת לייצור בקנה מידה גדול וניתן להתאים אותה למצעים גמישים, ופותחים יישומים חדשים לטכנולוגיית סולארית באזורים כמו פוטו-וולטאים משולבים בניין (BIPV) ומכשירים סולאריים ניידים.
יציבות ועמידות מוגברת: תכנון הטנדם יכול לשפר את היציבות ואת אורך החיים של התאים הסולאריים על ידי הפצת העומס התרמי והחשמלי באופן שווה יותר על השכבות, מה שמפחית את קצב ההשפלה של החומרים.
פוטנציאל לרווחי יעילות נוספים: האופי המודולרי של תכנון טנדם 4T מאפשר שיפורים מתמשכים בחומרים ובתהליכי השכבה של כל שכבה, ומציע מסלול ליעילות גבוהה עוד יותר כמתפתחים קומפוזיציות פרובסקייט חדשות וטכנולוגיות סיליקון.
התקדמות זו מדגישה את הפוטנציאל של תאים סולאריים טנדם של פרובסקייט-סיליקון 4T כדי לחולל מהפכה בתעשיית השמש על ידי הצעת פיתרון יעיל וחסכוני יותר לייצור אנרגיה מתחדשת.
