Kilde: perovskite-info.com
Innovative 4T Perovskite-Silicon Tandem Solar Celler lover 41% effektivitetsforstærkning, hvilket skærer produktionsenergi med 35% med omkostningseffektiv, løsningsbaseret fabrikation.
Forskere fra Indian Institute of Technology Roorkee, CSIR-National Physical Laboratory og ACSIR har udviklet en omkostningseffektiv, løsningsbaseret fabrikationsmetode til en fire-terminal (4T) perovskite-silicon tandem solcelle. Dette innovative design integrerer en højtydende halvtransparent perovskitcelle (ST-PSC) med en hybrid heterojunction siliciumsolcelle (HHSC) som bundenheden. HHSC'erne, der er kendt for deres enkle struktur og lav temperaturfremstilling, sigter mod at reducere energiforbruget med op til 35% under produktionen og udnytte bærerelektive funktionelle lag som PEDOT: PSS for forbedret effektivitet.
Forskningsteamet valgte PEDOT: PSS for sine lave omkostninger og lette forberedelse, opnå en effektkonverteringseffektivitet på 10,92% og en fyldningsfaktor på 66,04%. Den strukturerede N-type siliciumabsorber forbedrer forbindelseskvaliteten ved at reducere overfladereflektion og øge forbindelsesområdet. Den øverste perovskitenhed har et gennemsigtigt FTO -substrat og forskellige funktionelle lag, hvilket resulterer i en 4T -tandemeffektivitet på 15,41%, en 41% forbedring i forhold til standalone HHSC'er. Disse fremskridt, bekræftet af SCAPS -1 D-simulering, baner vejen for næste generations, opløsningsmæssighed 4T tandem solceller.
Hvordan forbedrer den nye 4t perovskit-silicon tandem solcelle effektiviteten og reducerer omkostningerne?
Sikkert! Her er nogle yderligere punkter på, hvordan den nye 4t perovskit-silicon tandem solcelle forbedrer effektiviteten og reducerer omkostningerne:
Forbedret lysabsorption: Integrationen af en semi-gennemsigtig perovskitcelle med en siliciumsolcelle giver mulighed for bedre anvendelse af solspektret. Perovskitlaget absorberer fotoner med høj energi, mens siliciumlaget fanger fotoner med lavere energi og maksimerer den samlede lysabsorptions- og konverteringseffektivitet.
Nedsat materialeomkostninger: Perovskitmaterialer er generelt billigere end traditionelt silicium, og den opløsningsbaserede fremstillingsmetode reducerer produktionsomkostningerne yderligere ved at minimere behovet for behandling af høj temperatur og dyre vakuumbaserede deponeringsteknikker.
Forbedret energibytte: Ved at kombinere to typer solceller kan tandemstrukturen opnå højere energiudbytte sammenlignet med celler med en enkelt kryds. Dette er især fordelagtigt under forskellige lysforhold, hvor tandemcellen kan opretholde højere effektivitet.
Lavere produktionsenergiforbrug: Brugen af lavtemperaturprocesser og enkle strukturer i hybridheterojunktionen siliciumsolcelle (HHSC) reducerer den energi, der kræves til fremstilling, bidrager til et lavere kulstofaftryk og gør teknologien mere bæredygtig.
Skalerbarhed og fleksibilitet: Den løsningsbaserede fabrikationsmetode er kompatibel med storskala produktion og kan tilpasses til fleksible underlag, der åbner nye applikationer til solteknologi i områder som bygningsintegreret fotovoltaik (BIPV) og bærbare solenheder.
Øget stabilitet og holdbarhed: Tandem -designet kan potentielt øge stabiliteten og levetiden for solcellerne ved at fordele den termiske og elektriske belastning mere jævnt på tværs af lagene, hvilket reducerer nedbrydningshastigheden for materialerne.
Potentiale for yderligere effektivitetsgevinster: Den modulære karakter af 4T -tandem -design muliggør løbende forbedringer i hvert lags materialer og processer, der tilbyder en vej til endnu højere effektivitet, da nye perovskitkompositioner og siliciumteknologier er udviklet.
Disse fremskridt fremhæver potentialet i 4t perovskit-silicon tandem solceller til at revolutionere solindustrien ved at tilbyde en mere effektiv og omkostningseffektiv løsning til produktion af vedvarende energi.
