Forrás: Perovskite-info.com
Az innovatív 4T perovskite-szilikon tandem napelemek 41% -os hatékonyságnövekedést ígérnek, 35% -kal csökkentve a termelési energiát költséghatékony, oldat-alapú gyártással.
Az Indiai Technológiai Intézet, a CSIR-nemzeti fizikai laboratórium és az ACSIR kutatói kidolgoztak egy költséghatékony, oldat-alapú gyártási módszert egy négy terminális (4T) perovskite-szilikon tandem napelemekhez. Ez az innovatív kialakítás integrálja a nagy teljesítményű, félig átlátszó perovskite-cellát (ST-PSC) egy hibrid heterojunkciós szilícium-napelemmel (HHSC), mint alsó eszköz. Az egyszerű szerkezetükről és az alacsony hőmérsékleten történő gyártásukról ismert HHSC-k célja, hogy a termelés során akár 35% -kal csökkentsék az energiafogyasztást, kiaknázva a hordozó-szelektív funkcionális rétegeket, például a PEDOT: PSS-t a jobb hatékonyság érdekében.
A kutatócsoport a PEDOT -ot választotta: PSS az alacsony költségek és az előkészítés könnyűsége érdekében, 10,92% -os teljesítmény -átalakítási hatékonyságot és 66,04% -os kitöltési tényezőt elérve. A texturált N-típusú szilícium abszorbens javítja a csomópont minőségét azáltal, hogy csökkenti a felületi reflexiót és növeli a csomópont területét. A felső Perovskite készülék átlátszó FTO szubsztrátot és különféle funkcionális rétegeket tartalmaz, így a 4T tandem hatékonyság 15,41%, ami 41% -os javulást eredményez az önálló HHSC -khez képest. Ezeket az előrelépéseket, amelyeket a -1 D szimuláció megerősít, előkészítik az utat a következő generációs, oldat feldolgozható 4T tandem napelemekhez.
Hogyan javítja az új 4T perovskite-szilikon tandem napeleme a hatékonyságot és csökkenti a költségeket?
Biztosan! Íme néhány további pont arról, hogy az új 4T perovskite-Silicon tandem napeleme javítja a hatékonyságot és csökkenti a költségeket:
Fokozott fényelnyelés: A félig átlátszó perovskite sejt és a szilikon napelemek integrálása lehetővé teszi a napenergia-spektrum jobb felhasználását. A perovskite réteg elnyeli a nagy energiájú fotonokat, míg a szilíciumréteg alacsonyabb energiájú fotonokat rögzít, maximalizálva az általános fényelnyelés és az átalakulás hatékonyságát.
Csökkent anyagköltségek: A perovskit anyagok általában olcsóbbak, mint a hagyományos szilícium, és a megoldás-alapú gyártási módszer tovább csökkenti a termelési költségeket azáltal, hogy minimalizálja a magas hőmérsékletű feldolgozás és a drága vákuum-alapú lerakódási technikák szükségességét.
Javított energiahozam: Két típusú napelemek kombinálásával a tandem szerkezet nagyobb energiatermelést érhet el, mint az egycsomóképességű sejtek. Ez különösen előnyös a változó fényviszonyok esetén, ahol a tandemsejt képes fenntartani a nagyobb hatékonyságot.
Alacsonyabb gyártási energiafogyasztás: Az alacsony hőmérsékletű folyamatok és az egyszerű szerkezetek használata a hibrid heterojunkciós szilikon napelem (HHSC) csökkenti a gyártáshoz szükséges energiát, hozzájárulva az alacsonyabb szénlábnyomhoz és a technológiát fenntarthatóbbá teszi.
Skálázhatóság és rugalmasság: A megoldás-alapú gyártási módszer kompatibilis a nagyszabású termeléssel, és adaptálható a rugalmas szubsztrátokhoz, új alkalmazásokat nyithat meg a napenergia-technológiákhoz olyan területeken, mint az épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) és a hordozható napenergia-eszközökön.
Megnövekedett stabilitás és tartósság: A tandem kialakítása potenciálisan javíthatja a napelemek stabilitását és élettartamát azáltal, hogy a termikus és az elektromos terhelést egyenletesebben osztja el a rétegek között, csökkentve az anyagok lebomlási sebességét.
További hatékonyságnövekedés lehetősége: A 4T tandem kialakításának moduláris jellege lehetővé teszi az egyes rétegek és folyamatok folyamatos fejlesztését, amely még nagyobb hatékonyságot kínál, mivel új perovskit -összetételeket és szilícium -technológiákat fejlesztenek ki.
Ezek az előrelépések rávilágítanak a 4T perovskite-szilikon tandem napelemek potenciáljára a napenergia-ipar forradalmasítására azáltal, hogy hatékonyabb és költséghatékonyabb megoldást kínálnak a megújuló energia előállításához.
