متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۹/۰۹/۲۳

تعداد بازدید : ۱۹۱

تعداد رای : ۱

ثبت رکورد جدیدی در بهره‌وریِ سلول‌های خورشیدی

افزایش بهره‌وریِ سلول‌های خورشیدی می‌تواند مقدار انرژیِ نهاییِ دریافت شده از یک سطح مشخص که با مقدار ثابتی از نور خورشید در ارتباط است را افزایش دهد به همین منظور رکورد جهانیِ بازدهیِ خورشیدی باز هم توسط پژوهشگران شکسته شد.

رکورد 29.15 درصدی برای سلول‌های خورشیدیِ پروسکایت چند پیوندی یا تاندم (Tandem Solar Cells) بدست آمد که رکورد تازه‌ای به حساب می‌آید. در حال حاضر سلول‌های خورشیدی با روش‌ها و تکنیک‌های متفاوتی تولید می‌شوند. برای سلول‌های پروسکایت چند پیوندی هدفِ بازدهیِ 30 درصدی که مدت‌ها پیش تعیین شد تقریبا حاصل شده است. این مقدار بدست آمده از بازدهیِ 28 درصدیِ سلول‌های پروسکایت/سیلیکون عبور کرده است.

 

به گفته‌ی نویسندگان این مقاله: «سلول‌های خورشیدیِ چند پیوندی که از پیوندِ سیلیکون با پروسکایت های هالید فلزی بدست می‌آیند گزینه‌ای امیدوارکننده برای پشت سر گذاشتنِ بازدهیِ سلول‌های خورشیدیِ تک سلولی هستند. در این مقاله ما یک سلول پروسکایت چند پیوندی یکپارچه با بازدهیِ 29.15 درصد معرفی کرده‌ایم.»

در حقیقت سیلیکون و پروسکایت به طور جداگانه به عنوان مواد نیمرسانا برای استفاده در پنل‌های خورشیدی گسترش پیدا کرده‌اند: سلول‌های سلیکونی مدت‌هاست که تولید می‌شوند و در حال حاضر به طور معمول از آنها در مزارع خورشیدی استفاده می‌شود. فناوری استفاده از پروسکایت یک چالش جدید است که پژوهشگران فکر می‌کنند نهایتا به جای سیلیکون‌ها به کار گرفته خواهند شد. به همین علت است که پژوهشگران سالهاست ترکیب‌های مختلفی از پروسکایت‌ها را مورد آزمایش قرار می‌دهند و مواد دیگری نیز به آنها اضافه می‌کنند (در اینجا سیلیکون).

 

سلول‌های چند پیوندی از دو نیمه‌هادی با بندگپ‌های متفاوت استفاده می‌کند بنابراین سلول نهایی قسمت‌های بیشتری از فرکانس‌های نور خورشید را می‌تواند به الکتریسیته تبدیل کند. بخش امیدوار کننده‌ی این مطالعه این است که مخلوط کردنِ سیلیکون و پروسکایت هزینه‌ی تولید این سلول‌ها را آنچنان افزایش نمی‌دهد. پایین نگه داشتن قیمت تمام شده، برای فراگیر شدن این فناوری حیاتی است.

 

این مطالعه نشان داد که یک سلول 1x1 cm می‌تواند بازدهی 29.15 درصدی داشته باشد و بنابراین در ادامه یک افزایش مقیاس جدی مورد نیاز است که به گفته‌ی این پژوهشگران کاملا امکان‌پذیر است. یک نشانه‌ی امیدوار کننده‌ی دیگر در این مطالعه این است که سلول بعد از 300 ساعت استفاده‌ در شرایط شبیه‌سازی شده 95 درصد از توانایی خود را حفظ کرد. برای به دست آوردن این رکورد جدید، دانشمندان از ترکیبات اصلاح شده‌‌ی ویژه‌ای برای اتصال لایه الکترود و همچنین پیوند دو نوع سلول استفاده کردند.

 

این موفقیت، خود برای جشن گرفتن کافیست، اما دانشمندان ادامه‌ی کار را متوقف نمی کنند. تحقیقات قبلی نشان می‌دهد که فناوری سلول خورشیدیِ چند پیوندی باید بتواند به نرخ بهره وری بیش از 30 درصد برسد و تیم تحقیق می گوید "ایده‌های اولیه برای انجام اینکار در حال بررسی است".

 

 

نتایج این پژوهش در نشریه Science به چاپ رسیده است. برای مشاهده جزئیات بیشتر، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

Captcha