علمی، پژوهشی و فناوری

سلول خورشیدی پروسکایت/سیلیکونی با پوشش تیغه ای جدید، بازده 31.2 درصدی را نشان می دهد.

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : تیمی از مهندسان و دانشمندان مواد در دانشگاه علم و صنعت ملک عبدالله، در عربستان سعودی، با همکاری یکی از همکارانش از Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie، در آلمان، یک سلول خورشیدی پروسکایت/سیلیکونی با پوشش تیغه ای ساخته اند که آزمایش می کند. با راندمان 31.2 درصددر مقاله خود که در ژورنال Joule منتشر شده است ، این گروه نحوه طراحی، ساخت و آزمایش سلول خود و انتظارات خود را برای آینده توضیح می دهد.

تحقیقات قبلی نشان داده است که ترکیبات پشت سر هم پروسکایت-سیلیکون می تواند منجر به بهبود بازده در سلول های خورشیدی شود ، به طوری که برخی از گروه های تحقیقاتی قبلی بازدهی بالای 30 درصد را مشاهده کردند. در این تلاش جدید، تیم تحقیقاتی دریافتند که ترکیب آنها به روشی جدید می تواند منجر به بهبود بیشتر در کارایی شود.

آن‌ها لایه‌های دو بعدی پروسکایت را در پایین سلول قرار دادند، که با استفاده از ساخت مقیاس‌پذیر و مبتنی بر جوهر امکان‌پذیر شد - تغییری که همچنین به منظور بهبود پایداری و روش تولید سلول‌های خورشیدی است.

محققان به دلیل عوامل مقیاس پذیری، پوشش تیغه ای را به جای پوشش چرخشی انتخاب کردند. این به آنها اجازه داد تا یک لایه 3 بعدی از پروسکایت را بر روی یک لایه دو بعدی از پروسکایت در پیکربندی پین معکوس قرار دهند.

آنها همچنین دریافتند که با تنظیم فیلم دوبعدی قبل از افزودن لایه سه بعدی، می‌توانند عدم تطابق انرژی در قسمت پایین سلول‌ها را به حداقل برسانند. همچنین به کاهش از دست دادن عملکرد در دستگاه های پین پوشش داده شده کمک کرد.

این تیم همچنین یک دستگاه کوچک ساخت که برای تثبیت بستر مورد استفاده قرار گرفت، که از اکسید قلع ایندیم ساخته شده بود . آنها همچنین با تبخیر باکمینسترفولرن و اکسید قلع، یک لایه انتقال الکترون ساختند. لایه های دیگر از اکسید روی ایندیم و فلوراید منیزیم ساخته شده بود که به عنوان یک ضد بازتاب عمل می کرد. دستگاه با افزودن یک کنتاکت نقره ای به پایان رسید.

در طول آزمایش، محققان دریافتند که سلول می تواند 80 درصد از حداکثر کارایی خود را برای تقریباً 1700 ساعت حفظ کند، در حالی که در معرض نور طبیعی خورشید قرار دارد. آنها پیشنهاد می‌کنند که طراحی آنها پتانسیل افزایش کارایی را با استفاده از تکنیک‌های چاپ جوهر مقیاس‌پذیر نشان می‌دهد، که منجر به تولید محصولاتی می‌شود که هم پایدار و هم بادوام هستند. آنها همچنین خاطرنشان می کنند که چنین رویکردی باید امکان ساخت نسبتاً آسان را نیز فراهم کند.