Izvor: perovskite-info.com
Inovativni 4T perovskit-silicon tandem solarne ćelije obećavaju 41% povećanje učinkovitosti, smanjujući energiju proizvodnje za 35% s ekonomičnom, izradom temeljenom na rješenju.
Istraživači s Indijskog tehnološkog instituta Roorkee, CSIR-Nacionalni fizički laboratorij i ACSIR razvili su ekonomičnu, metodu izrade utemeljene na rješenju za četvero-terminalnu (4T) perovskit-silicon tandem tandem solarnu ćeliju. Ovaj inovativni dizajn integrira visoku performansu polu-transparentne perovskitske ćelije (ST-PSC) s hibridnom heterojunkcijskom silicijskom solarnom ćelijom (HHSC) kao donjim uređajem. HHSC-ovi, poznati po jednostavnoj strukturi i izradi niske temperature, imaju za cilj smanjiti potrošnju energije za do 35% tijekom proizvodnje, koristeći funkcionalne slojeve selektivnih nosača poput PEDOT: PSS za poboljšanu učinkovitost.
Istraživački tim odabrao je PEDOT: PSS zbog niskih troškova i lakoće pripreme, postizanja učinkovitosti pretvorbe snage od 10,92% i faktora punjenja od 66,04%. Teksturirani apsorber silicija N-tipa povećava kvalitetu spoja smanjujući površinsku refleksiju i povećavajući područje spajanja. Gornji perovskitni uređaj ima transparentni FTO supstrat i različite funkcionalne slojeve, što rezultira 4T tandemskom učinkovitošću od 15,41%, 41% poboljšanja u odnosu na samostalne HHSC -ove. Ovi napredak, potvrđen SCAPS -1 d simulacijom, utrljava put za sljedeću generaciju, solarne ćelije s 4T tandemom koje se mogu obraditi.
Kako nova 4T perovskite-silicon tandem solarna ćelija poboljšava učinkovitost i smanjuje troškove?
Sigurno! Evo nekoliko dodatnih točaka o tome kako nova 4T perovskite-silicon tandem solarna ćelija poboljšava učinkovitost i smanjuje troškove:
Poboljšana apsorpcija svjetlosti: Integracija polu-transparentne stanice perovskita sa silikonskom solarnom ćelijom omogućava bolje korištenje solarnog spektra. Sloj perovskita apsorbira visokoenergetske fotone, dok silicijski sloj snima fotone niže energije, maksimizirajući ukupnu apsorpciju svjetlosti i učinkovitost pretvorbe.
Smanjeni troškovi materijala: Materijali perovskita uglavnom su jeftiniji od tradicionalnog silicija, a metoda izrade na temelju rješenja dodatno smanjuje troškove proizvodnje minimiziranjem potrebe za preradom visokih temperatura i skupim tehnikama taloženja na bazi vakuuma.
Poboljšani prinos energije: kombiniranjem dvije vrste solarnih ćelija, tandemska struktura može postići veće prinose energije u usporedbi s jedno-spojnim stanicama. To je posebno korisno u različitim svjetlosnim uvjetima, gdje tandemska ćelija može održavati veću učinkovitost.
Niža potrošnja energije proizvodnje: Upotreba procesa niske temperature i jednostavnih struktura u hibridnoj heterojunkcijskoj silicijskoj solarnoj ćeliji (HHSC) smanjuje energiju potrebnu za proizvodnju, pridonoseći nižem ugljičnom otisku i čineći tehnologiju održivijom.
Skalabilnost i fleksibilnost: Metoda izrade utemeljena na rješenju kompatibilna je s velikom proizvodnjom i može se prilagoditi fleksibilnim supstratima, otvaranjem novih aplikacija za solarnu tehnologiju u područjima poput izgradnje integriranih fotonaponskih (BIPV) i prijenosnih solarnih uređaja.
Povećana stabilnost i izdržljivost: tandemski dizajn može potencijalno poboljšati stabilnost i životni vijek solarnih ćelija distribuiranjem toplinskog i električnog opterećenja ravnomjernije po slojevima, smanjujući brzinu razgradnje materijala.
Potencijal za daljnje povećanje učinkovitosti: modularna priroda dizajna 4T tandema omogućava stalna poboljšanja u materijalima i procesima svakog sloja, nudeći put do još veće učinkovitosti jer su razvijene nove sastav perovskita i tehnologije silicija.
Ovi napredak ukazuje na potencijal 4T solarnih ćelija perovskit-silicon tandema kako bi revolucionirali solarnu industriju nudeći učinkovitije i ekonomičnije rješenje za proizvodnju obnovljivih izvora energije.