Kilde: List.Solar
Revolutioniserende solenergi afslører forskere en cigs-perovskit tandemcelle med rekord 24,6% effektivitet, der lover en lysere, bæredygtig fremtid for innovation i vedvarende effekt!
Forskere fra HZB og Humboldt University Berlin har opnået en betydelig milepæl i solenergi med en CIGS-Perovskite tandemcelle, der kan prale af en rekordeffektivitet på 24,6%. Denne fremgang er blevet verificeret af Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Det innovative design kombinerer en Cigs bundcelle med en top perovskitcelle opnået gennem optimerede kontaktlag mellem de to.
Projektet var en samarbejdsindsats, der involverede Tu Berlin -kandidatstuderende Thede Mehlhop og HZB -forsker Guillermo Farias Basulto, der brugte avanceret vakuumaflejringsteknikker på HZBs Koala -anlæg. Professor Rutger Schlatmann understregede holdets ekspertise og udtrykte tillid til, at yderligere udviklinger kunne skubbe effektiviteten ud over 30% i fremtiden.
Hvilke innovative teknikker førte til opnåelse af 24,6% effektivitet i solceller?
Tandem Cell Design: Den innovative kombination af CIG'er (kobberindiumgalliumselenid) og perovskitlag i en tandemkonfiguration giver mulighed for bedre anvendelse af solspektret, hvor hvert lag absorberer forskellige bølgelængder af lys mere effektivt.
Optimerede kontaktlag: Holdet udviklede optimerede kontaktlag mellem cigs og perovskitceller, hvilket forbedrer overførselseffektiviteten af ladning og minimerer rekombinationstab, afgørende for at forbedre den samlede effektivitet.
Avancerede vakuumaflejringsteknikker: Brugen af sofistikerede vakuumaflejringsprocesser ved HZBs Koala -facilitet muliggjorde præcis kontrol over tykkelsen og kvaliteten af absorberelagene, hvilket er kritisk for at maksimere lysabsorption og reducere defekter.
Materiel grænsefladeteknik: Forskere fokuserede på at konstruere grænsefladerne mellem de forskellige materialer, hvilket forbedrede lysstyring og ladningstransportegenskaber, hvilket førte til højere ydelsesniveauer.
Forbedrede lysabsorptionsegenskaber: De specifikke materialer, der er valgt til både cigs og perovskitceller, har fremragende lysabsorptionsegenskaber, hvilket gør det muligt for mere sollys at blive fanget og omdannet til elektricitet.
Temperatur- og miljømæssig stabilitet: Der blev gjort betydelige fremskridt med at øge stabiliteten og holdbarheden af perovskitlaget under temperatursvingninger og miljøforhold, hvilket forbedrer solcellens langvarige levedygtighed.
Samarbejde med Academia: Partnerskabet mellem forskere fra HZB og Humboldt University symboliserer vigtigheden af tværfagligt samarbejde om at skubbe grænserne for solteknologi gennem kombineret ekspertise inden for materialevidenskab og teknik.
Regulerings- og testvalidering: Opnåelsen af effektivitetskrav fra en uafhængig verifikation fra Fraunhofer Institute giver troværdigheden til resultaterne, hvilket tilskynder til yderligere investeringer og interesse i avancerede solteknologier.
Det fremtidige skalerbarhedspotentiale: De anvendte metoder og materialer kan potentielt skaleres op til kommerciel produktion, hvilket er vigtigt for at gøre avancerede solteknologier mere tilgængelige og økonomisk levedygtige.
Løbende forskning og udvikling: Kontinuerlig forskning er planlagt til at udforske alternative materialer og konfigurationer, der yderligere kan forbedre effektiviteten, med det mål at overgå 30% effektivitetsmærket i fremtidige iterationer af disse solceller.
