نسل بعدی سلول های خورشیدی می تواند رسیدگی به 390 درجه حرارت

نسل بعدی سلول های خورشیدی طول می کشد استفاده از امیدوار کننده elctro-خواص نوری از پروسکایت مواد, محققان گزارش.

Perovskites با ساختارهای کریستالی و امیدوار کننده الکترو-خواص نوری می تواند مواد تشکیل دهنده فعال است که باعث می شود نسل بعدی کم هزینه و کارآمد و سبک وزن و انعطاف پذیر سلول های خورشیدی.

یک مشکل با نسل فعلی از سلول های خورشیدی سیلیکونی است که خود را نسبتا پایین کارایی در تبدیل انرژی خورشیدی به برق می گوید: Vikram دلال استاد مهندسی استاد مهندسی برق و کامپیوتر و مدیر دانشگاه ایالتی آیووا را Microelectronics مرکز تحقیقات.

بهترین سلول های خورشیدی سیلیکونی در آزمایشگاه در حدود 26 درصد کارآمد در حالی که سلول های تجاری هستند و در حدود 15٪. که به معنی بزرگتر و سیستم های لازم برای تولید یک مقدار معین از برق و بزرگتر سیستم های متوسط هزینه های بالاتر.

است که محققان به دنبال راه های جدید برای افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها. یک ایده است که می تواند افزایش بهره وری به میزان 50 درصد است پشت سر هم ساختار است که پشته دو نوع از سلول های, در بالای هر یک از دیگر هر یک با استفاده از رنگ های مکمل بخش هایی از طیف خورشیدی برای تولید برق.

وعده پروسکایت مواد برای سلول های خورشیدی

محققان به تازگی شروع به دنبال در هیبرید آلی-معدنی پروسکایت مواد را به خوبی پشت سر هم شریک برای سلول های سیلیکونی. پروسکایت تماس وری نرخ نزدیک به 25 درصد یک مکمل bandgap می تواند بسیار نازک (فقط یک میلیونیم متر) و به راحتی می توان به سپرده در سیلیکون.

اما دلال مربوطه نویسنده این مقاله در انجمن شیمی آمریکا اعمال مواد انرژی می گوید: محققان آموخته اند کسانی که ترکیبی پروسکایت سلول های خورشیدی شکستن زمانی که در معرض دمای بالا.

که یک مشکل زمانی که شما سعی می کنید برای قرار دادن انرژی خورشیدی که در آن آفتاب گرم و خشک بیابان در مناطقی مانند جنوب غربی آمریکا, استرالیا, شرق میانه و هند است. درجه حرارت محیط در چنین مکان هایی می تواند ضربه 120 تا 130 درجه فارنهایت و سلول های خورشیدی درجه حرارت می تواند آمار 200 درجه فارنهایت است.

محققان یک راه برای استفاده از پروسکایت به خواص مفید در حالی که ثبات سلول ها در دمای بالا.

“این نتایج امیدوار کننده ای در پیگیری تجاری سازی پروسکایت سلول های خورشیدی و مواد پاک تر و سبزتر آینده می گوید:” اولین نویسنده Harshavardhan Gaonkar که به تازگی به دست آورده و دکترای خود را در مهندسی برق و کامپیوتر از ایالت آیووا است و در حال حاضر مشغول به کار در آیداهو به عنوان یک مهندس در نیمه هادی است.

دست زدن به عمده گرما

دلال می گوید: وجود دو کلید پیشرفت های جدید در فن آوری سلول های خورشیدی:

او می گوید: مهندسین ساخته شده برخی از ترفند برای آرایش از پروسکایت مواد.

آنها را با اجزای آلی در مواد به خصوص در بخش مواد اضافی پروتون و یک بار مثبت و جایگزین مواد معدنی مانند سزیم. که ساخته شده از مواد پایدار در دماهای بالاتر.

و دوم آنها را توسعه ساخت و تکنیک است که ایجاد پروسکایت مواد یک لایه نازک—فقط چند billionths از یک متر در یک زمان. این بخار رسوب روش سازگار برگ بدون آلاینده است و در حال حاضر مورد استفاده در صنایع دیگر پس از آن می تواند برای تولید تجاری.

نتیجه این تغییرات?

“ما پروسکایت سلول های خورشیدی نشان می دهد هیچ حرارتی تخریب حتی در 200 درجه سانتیگراد (390 درجه فارنهایت) برای بیش از سه ماه درجه حرارت به مراتب بیشتر از آنچه که سلول های خورشیدی را مجبور به تحمل در محیط های دنیای واقعی” Gaonkar می گوید.

و پس از آن دلال را کمی مقایسه و متضاد: “است که به مراتب بهتر از آلی-معدنی پروسکایت سلول که تجزیه کاملا در این دما. بنابراین این یک پیشرفت عمده در این زمینه است.”

افزایش بهره وری

این مقاله گزارش جدید معدنی پروسکایت سلول های خورشیدی باید یک photoconversion بهره وری از 11.8%. این بدان معناست که وجود دارد کار بیشتر پیش رو برای مهندسین.

“ما در حال حاضر در تلاش برای بهینه سازی این سلول—ما می خواهیم به آن را بیشتر کارآمد در تبدیل انرژی خورشیدی به برق” دلال می گوید. “ما هنوز هم باید تحقیقات زیادی انجام دهید اما ما فکر می کنم ما وجود دارد می توانید با استفاده از ترکیبات جدید از مواد.”

مهندسین برای مثال به جای ید مشترک در پروسکایت مواد با برم. ساخته شده است که سلول های بسیار کمتر حساس به رطوبت حل مشکل دیگری با استاندارد هیبریدی perovskites. اما آن هستند که تغییر سلول های’ خواص کاهش بهره وری و چگونه به خوبی آنها را به کار در پشت سر هم با سلول های سیلیکونی.

و بنابراین ترفند و محاکمه ادامه خواهد داد.

آنها به عنوان حرکت به جلو مهندسین معتقدم که آنها در یک مسیر ثابت شده: “این مطالعه نشان می دهد که قوی تر پایداری حرارتی معدنی پروسکایت مواد و سلول های خورشیدی در دماهای بالاتر و بیش از مدت زمان طولانی از گزارش در جای دیگر:” آنها نوشته در مقاله خود را. “(این) نتایج امیدوار کننده ای در پیگیری تجاری سازی پروسکایت سلول های خورشیدی و مواد.”

بنیاد ملی علوم تا حدی کار پشتیبانی می کند.

منبع: دانشگاه ایالتی آیووا

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>