ساخت نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی با بهره‌وری بالا

پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، به نقل از سایت ساینس دیلی، پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور نوع جدیدی از سلول‌های خورشیدی با بهره‌وری بالا، را ابداع کردند. این سلول خورشیدی از نوع سه اتصالی پروسکیت (perovskite/Si tandem) است که در بهره‌وری تبدیل انرژی به سطح ۲۷.۱ درصد در سانتی‌مترمربع رسیده است. این میزان بهره وری بهترین عملکرد در این نوع سلول ها تا کنون به شمار می رود.

این محققان به این منظور یک سلول خورشیدی پروسکیت با سیانات یکپارچه (cyanate-integrated) را به صورت دو لایه‌ای و چند اتصالی به منظور افزایش بهره وری طراحی و نمونه آزملیشگاهی آن را تولید کرده‌اند.

هر کدام از لایه‌ها از مواد فتوولتاییک مختلفی ساخته شده و در گستره متفاوتی انرژی خورشیدی را جذب می‌کند. اما فناوری‌های کنونی سلول‌های خورشیدی چنداتصالی مشکلات زیادی دارند از جمله اینکه سبب هدررفت انرژی می شود که موجب ولتاژ پایین و ناپایداری وسیله در زمان عملیات است.

«هو» استادیار دانشگاه ملی سنگاپور و مدیر تیم پروژه گفت:

مساله قابل توجه این است که، بعد از ۱۵ سال تحقیقات مداوم در حوزه سلول های خورشیدی پروسکیت پایه، این کار اولین تجربه موفق در تزریق سینات در داخل پروسکیت برای تقویت بهره‌وری پایداری ساختار تبدیل انرژی است.

برای غلبه بر این مشکلات، «هو» رهبری گروهی از دانشکده طراحی و مهندسی را برعهده گرفت تا برای اولین بار تزریق موفقیت آمیز سینات در یک سلول خورشیدی پروسکیت را به اثبات برساند.

تیم تحقیقاتی دانشگاه سنگاپور آزمایشات خود را روی «سینات» انجام داد که یک نوع «سودوهالید» (pseudohalide) است و از آن به عنوان جایگزینی برای برومید استفاده کردند.

بهره‌وری تئوریک سلول های خورشیدی تاندمی سه اتصالی پروسکیت از ۵۰ درصد بالاتر رفته که این نشان دهنده پتانسیلی برای بهبود و ارتقای بیشتر است؛ به خصوص در زمینه کاربرد در فضای نصب محدود. این محققان قصد دارند در گام بعدی این فناوری برای ماژول‌های بزرگتر بدون کاهش بهرهوری و پایداری ارتقاء دهند.