Sumber: perovskite-fo.com
Sel-sel solar Tandem Solar 4T Perovskite-Silicon menjanjikan peningkatan kecekapan 41%, memotong tenaga pengeluaran sebanyak 35% dengan fabrikasi berasaskan penyelesaian yang berkesan.
Penyelidik dari Institut Teknologi India Roorkee, Makmal Fizikal CSIR-Nasional, dan ACSIR telah membangunkan kaedah fabrikasi berasaskan penyelesaian yang kos efektif untuk sel solar perovskite-silikon empat terminal (4T). Reka bentuk inovatif ini mengintegrasikan sel perovskite separa telus (ST-PSC) yang berprestasi tinggi dengan sel solar silikon heterojunction (HHSC) sebagai peranti bawah. HHSC, yang terkenal dengan struktur mudah dan fabrikasi suhu rendah, bertujuan untuk mengurangkan penggunaan tenaga sehingga 35% semasa pengeluaran, memanfaatkan lapisan fungsi pembawa-selektif seperti PEDOT: PSS untuk kecekapan yang lebih baik.
Pasukan penyelidikan memilih PEDOT: PSS untuk kos rendah dan kemudahan penyediaannya, mencapai kecekapan penukaran kuasa sebanyak 10.92% dan faktor pengisian sebanyak 66.04%. Penyerap silikon N-jenis bertekstur meningkatkan kualiti persimpangan dengan mengurangkan pemantulan permukaan dan meningkatkan kawasan persimpangan. Peranti perovskite teratas mempunyai substrat FTO yang telus dan pelbagai lapisan berfungsi, menghasilkan kecekapan tandem 4T sebanyak 15.41%, peningkatan 41% ke atas HHSC yang berdiri sendiri. Kemajuan ini, yang disahkan oleh simulasi SCAPS -1 d, membuka jalan untuk generasi akan datang, sel-sel solar 4T yang dapat diproses penyelesaian.
Bagaimanakah sel solar Tandem 4T Perovskite-Silicon baru meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos?
Sudah tentu! Berikut adalah beberapa perkara tambahan mengenai bagaimana sel solar Tandem 4T Perovskite-Silicon baru meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos:
Penyerapan cahaya yang dipertingkatkan: Integrasi sel perovskite separa telus dengan sel solar silikon membolehkan penggunaan spektrum solar yang lebih baik. Lapisan perovskite menyerap foton tenaga tinggi, manakala lapisan silikon menangkap foton tenaga rendah, memaksimumkan penyerapan cahaya keseluruhan dan kecekapan penukaran.
Kos bahan yang dikurangkan: Bahan perovskite umumnya lebih murah daripada silikon tradisional, dan kaedah fabrikasi berasaskan penyelesaian selanjutnya mengurangkan kos pengeluaran dengan meminimumkan keperluan untuk pemprosesan suhu tinggi dan teknik pemendapan berasaskan vakum yang mahal.
Hasil tenaga yang lebih baik: Dengan menggabungkan dua jenis sel solar, struktur tandem dapat mencapai hasil tenaga yang lebih tinggi berbanding dengan sel tunggal. Ini amat bermanfaat dalam pelbagai keadaan cahaya, di mana sel tandem dapat mengekalkan kecekapan yang lebih tinggi.
Penggunaan tenaga pembuatan yang lebih rendah: Penggunaan proses suhu rendah dan struktur mudah dalam sel solar silikon heterojunction hybrid (HHSC) mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk pembuatan, menyumbang kepada jejak karbon yang lebih rendah dan menjadikan teknologi lebih mampan.
Skalabilitas dan fleksibiliti: Kaedah fabrikasi berasaskan penyelesaian bersesuaian dengan pengeluaran berskala besar dan boleh disesuaikan dengan substrat yang fleksibel, membuka aplikasi baru untuk teknologi solar di kawasan seperti fotovoltaik bersepadu bangunan (BIPV) dan peranti solar mudah alih.
Peningkatan kestabilan dan ketahanan: Reka bentuk tandem berpotensi meningkatkan kestabilan dan jangka hayat sel solar dengan mengedarkan beban terma dan elektrik lebih merata di seluruh lapisan, mengurangkan kadar kemerosotan bahan.
Potensi untuk keuntungan kecekapan selanjutnya: Sifat modular reka bentuk tandem 4T membolehkan penambahbaikan berterusan dalam setiap bahan dan proses lapisan, menawarkan laluan kepada kecekapan yang lebih tinggi sebagai komposisi perovskite baru dan teknologi silikon dibangunkan.
Kemajuan ini menyerlahkan potensi sel-sel solar perovskite-silikon 4T untuk merevolusikan industri solar dengan menawarkan penyelesaian yang lebih efisien dan kos efektif untuk penjanaan tenaga boleh diperbaharui.
