Avstralski raziskovalci fotovoltaike so naredili' kul' odkritje: cepitev singletnih in tandemskih sončnih celic - dva inovativna načina za učinkovitejšo proizvodnjo sončne energije - prav tako pomagata znižati delovne temperature in podaljšati delovanje naprav.
Tandemske celice so lahko izdelane iz kombinacije silicija - najpogosteje uporabljenega fotovoltaičnega materiala - in novih spojin, kot so nanokristali perovskita, ki imajo lahko večjo pasovno vrzel kot silicij in pomagajo napravi zajeti več sončnega spektra za proizvodnjo energije.
Singletna cepitev je medtem tehnika, ki proizvaja dvakrat več elektronskih nosilcev naboja kot običajno za vsak foton svetlobe, ki ga absorbira &. V teh napravah se uporablja tetracen za prenos energije, ki nastane zaradi singletne cepitve, v silicij.
Znanstveniki in inženirji po vsem svetu delajo na najboljši način za vključitev tandemskih celic in procesov cepitve posameznikov v komercialno izvedljive naprave, ki lahko prevzamejo običajne silicijeve sončne celice z enim stikom, ki jih običajno najdemo na strehah in v velikih matrikah.
Sedaj je delo Fakultete za fotovoltaiko in inženiring obnovljivih virov energije in Centra odličnosti ARC v Exciton ARC, ki imata sedež na UNSW v Sydneyju, poudarilo nekatere ključne prednosti tako tandemskih celic kot cepitve singletcev.
Raziskovalci so pokazali, da bodo tako silicijeve/perovskitne tandemske celice kot singletne cepitvene celice na osnovi tetracena delovale pri nižjih temperaturah kot običajne silicijeve naprave. To bo zmanjšalo vpliv toplote na naprave, podaljšalo njihovo življenjsko dobo in znižalo stroške proizvedene energije.
Na primer, znižanje delovne temperature modula za 5-10 ° C ustreza 2% -4% povečanju letne proizvodnje energije. Življenjska doba naprav se na splošno podvoji za vsakih 10 ° C znižanja temperature. To pomeni podaljšanje življenjske dobe za 3,1 leta za celice tandema in 4,5 leta za celice cepitve singlet.
V primeru singletnih cepitvenih celic je' še ena koristna prednost. Ko se tetracen neizogibno razgradi, postane prozoren za sončno sevanje, kar celici omogoča, da še naprej deluje kot običajna silicijeva naprava, čeprav tista, ki je sprva delovala pri nižji temperaturi in je v prvi fazi svojega življenjskega cikla prinesla vrhunsko učinkovitost.
Vodilna avtorica dr. Jessica Yajie Jiang je dejala:" Komercialno vrednost fotovoltaičnih tehnologij je mogoče povečati s povečanjem učinkovitosti pretvorbe energije ali življenjske dobe. Prvi je glavni pogon za razvoj tehnologije naslednje generacije, medtem ko se o potencialnih prednostih življenjske dobe malo razmišlja.
& quot; Dokazali smo, da te napredne fotovoltaične tehnologije kažejo tudi dodatne prednosti v smislu podaljšane življenjske dobe z delovanjem pri nižjih temperaturah in večjo odpornostjo pri razgradnji, s čimer smo uvedli novo paradigmo za oceno potenciala novih tehnologij sončne energije."