Sumber: scitechdaily.com
Dr. Andreas Distler (ZAE Bayern) dengan modul rekod solar organik di Kilang Solar Masa Depan. Di latar belakang, baris perintis untuk photovoltaic filem nipis bercetak.
Pasukan penyelidikan dari Nuremberg dan Erlangen telah menetapkan rekod baru untuk kecekapan penukaran kuasa modul photovoltaic organik (OPV). Para saintis dari Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Pusat Pengendalian Tenaga Gunaan Bavarian (ZAE), dan Institut Helmholtz Erlangen-Nürnberg untuk Tenaga Boleh Diperbaharui (HI ERN), cabang Forschungszentrum Jülich, bekerjasama dengan Universiti Teknologi Selatan China (SCUT), merancang modul OPV dengan kecekapan sebanyak 12.6 peratus berbanding kawasan seluas 26 sentimeter persegi. Bekas rekod dunia 9.7 peratus telah melebihi 30 peratus.
Ini adalah nilai kecekapan tertinggi yang pernah dilaporkan untuk modul photovoltaic organik. Ia telah disahkan oleh pengukuran yang dikalibrasi yang diperakui di bawah keadaan ujian standard oleh makmal persijilan bebas Fraunhofer ISE (Freiburg) pada September 2019. Modul pelbagai sel telah dibangunkan di Kilang Suria Masa Depan di Energie Campus Nürnberg (EnCN) di makmal salutan dengan garis perintis megawatt yang unik untuk photovoltaic filem tipis, yang direka dan dilaksanakan dengan sokongan kewangan oleh Kementerian Hal Ehwal Ekonomi Bavaria.
"Penemuan ini menunjukkan bahawa Bavaria bukan sahaja pemimpin dalam perkembangan pemasangan fotovoltaik, tetapi juga menduduki kedudukan utama dalam pembangunan teknologi masa depan," tegas Hubert Aiwanger, Menteri Hal Ehwal Ekonomi Bavaria, Pembangunan Wilayah dan Tenaga.
Sel solar organik biasanya terdiri daripada dua komponen organik yang berbeza, yang mempunyai sifat semikonduktor yang diperlukan. Berbeza dengan silikon yang digunakan secara konvensional, yang dihasilkan oleh proses lebur yang intensif tenaga, bahan organik boleh digunakan secara langsung dari penyelesaian ke pembawa filem atau pembawa kaca.
Di satu pihak, ini mengurangkan kos pembuatan, sebaliknya penggunaan bahan yang fleksibel dan ringan membolehkan aplikasi baru, seperti peranti mudah alih atau pakaian, walaupun kecekapan itu belum dapat dibandingkan dengan sel solar silikon tradisional.
"Kejayaan ini dalam penyelidikan semikonduktor organik menunjukkan bahawa perkembangan prestasi terkini dengan kecekapan sel yang disahkan lebih daripada 16 peratus tidak terhad kepada skala makmal, tetapi bersedia untuk ditingkatkan ke tahap modul prototaip," jelas Prof. Christoph Brabec dari FAU , pengarah di HI ERN, dan pengarah saintifik Kilang Solar Masa Depan, sebuah kumpulan penyelidikan ZAE Bayern.
Disebabkan reka bentuk mereka, kecekapan modul photovoltaic lengkap sentiasa sedikit lebih rendah daripada sel individu. Sebilangan kawasan modul, contohnya, sentiasa tidak aktif kerana ia digunakan untuk sambungan sel-sel individu. Dengan kawasan modul yang semakin meningkat, kerugian yang disebabkan oleh peningkatan rintangan elektrod 'juga.
Modul rekod terdiri daripada dua belas sel bersambung secara bersiri dan mempunyai faktor pengisi geometri lebih dari 95 peratus. Bahagian kawasan modul ini secara aktif menyumbang kepada penjanaan kuasa. Berkenaan dengan kawasan aktifnya, modul itu juga mencapai kecekapan sebanyak 13.2 peratus. Pengurangan kawasan yang tidak aktif telah dicapai melalui penstrukturan laser yang berkualiti tinggi, seperti yang dibangunkan dan dioptimumkan pada tahun-tahun kebelakangan ini di "Kilang Solar Masa Depan."