بازدهی سلول‌های انرژی خورشیدی به بالاتر از 30 درصد رسید

با همکاری محققان موسسات مختلف علمی در هلند، سد 30 درصدی مرتبط با سلول‌های انرژی خورشیدی شکسته شد.
به گزارش تک ناک، در بیانیه مطبوعاتی این محققان آمده است که این دستاورد به جذب انرژی خورشیدی در سراسر جهان و کاهش وابستگی ما به سوخت های فسیلی کمک می کند.
حتی زمانی که دولت‌ها در سراسر جهان انرژی خورشیدی را در تلاش خود برای کاهش انتشار کربن ترویج می‌کنند، پذیرش این فناوری به دلیل کارایی تبدیل انرژی محدود شده است.
اکثر پانل های خورشیدی تجاری موجود در بازده تبدیل انرژی 22 درصد هستند. اگر بتوان این فناوری را بهبود بخشید، به این معنی است که می‌توان توان بیشتری را در واحد سطح یکسان با هزینه کمتر برای هر واحد تولید کرد، و درعین حال در دسترس بودن انرژی را افزایش داد و هزینه نهایی را برای مشتریان کاهش داد و آن را به یک پیشنهاد برد-برد تبدیل کرد.
برای انجام این کار، محققان هلندی گرد هم آمدند تا یک دستگاه چهار ترمینال پروسکایت/سیلیکون دولایه بسازند. یک دستگاه دولایه می تواند بهتر از طیف نور خورشید استفاده کند زیرا از ترکیبی از سلول‌های انرژی خورشیدی مبتنی بر سیلیکون با سلول های خورشیدی مبتنی بر پروسکایت استفاده می کند. در حالی که اولی به خوبی با نور در طیف مرئی و مادون قرمز کار می کند، پروسکایت ها می توانند از طول موج در نور ماوراء بنفش و نور مرئی استفاده کنند در حالی که نسبت به نور مادون قرمز شفاف ترهستند و آن را از خود عبور می دهند.
محققان کارایی یک سلول نیمه شفاف پروسکایت را با مساحت 3*3 میلی متر مربع تا 19.7 درصد افزایش دادند. در زیر آن، یک سلول خورشیدی سیلیکونی با عرض 20×20 میلی متر مربع قرار داده شد. دستگاه دولایه دارای یک سطح تماس بسیار شفاف پروسکایت بود که به 93 درصد از نور مادون قرمز اجازه عبور از این لایه پروسکایت را می داد.
دستگاه سیلیکونی با استفاده از مجموعه ای از ویژگی ها بهینه شد و کارایی آن به 10.4 درصد افزایش یافت. این دستگاه بازده تبدیل انرژی ترکیبی 30.1 درصد را همراه با سلول خورشیدی پروسکایت، ارائه می‌کند که بهترین بازدهی است که تاکنون در سلول های خورشیدی به دست آمده است.
محققان اروپایی همچنین دریافته اند که ترکیب سلول پروسکایت با سایر فناوری های موجود می تواند بازده انرژی را بیش از 30 درصد افزایش دهد. اکنون که اجزای مورد نیاز برای رسیدن به این هدف مشخص شده‌اند، محققان در حال کار بر روی این هستند که چگونه مواد و فرآیندها را می‌توان مقیاس‌بندی کرد و آنها را به تولید انبوه رساند.
دستگاه توسعه یافته محققان توسط ETSI ایتالیا تایید شد و نتایج در هشتمین کنفرانس جهانی تبدیل انرژی فتوولتائیک (WCPEC-8) در میلان ارائه شد. این یافته ها همچنین در مجله معتبر Progress in Photovoltaics منتشر شده است.