Een belangrijk keerpunt in de wereld van fotovoltaïsch komt van een groep onderzoekers van Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) in Duitsland en de King Abdullah University of Science and Technology (Kaust) In Saoedi -Arabië. Wetenschappers hebben er een ontworpen Zonnecel tandem perovskiet-silicio Dat, dankzij het gebruik van Zelfmassing Monostrati (SAMS)heeft eenRecord -efficiëntie van 29,8% en een duidelijke verbetering van de reproduceerbaarheid.
Omdat zelfmassing Monostrati zonnecellen verbeteren
DE Zelfmassing Monostrati (SAMS) zijn innovatieve materialen gebruikt als Transportlagen van de gaten in de zonnecellen in perovskiet. Hun vermogen om Verminder de parasietabsorptie, versnelling van de extractie van de kantoren en passeer effectief de perovskiet -interface Het maakt ze bijzonder interessant voor applicaties in geavanceerde fotovoltaïscheën. Maar die van hen dikte, dichtheid van verpakking en oriëntatie Het zijn parameters die moeilijk te controleren zijn, waardoor de efficiëntie van de cellen wordt beperkt.
Het onderzoeksteam verdiepte de rol van een parameter tot nu toe weinig onderzocht: de hulptemperatuur. “We hebben dat ontdekt door de hulptemperatuur te verhogen van 100 ° C bij 150 ° Cde dikte van de monostratus wordt met ongeveer verminderd 5 nm bij 1 nmterwijl de dichtheid van het pakket verbetert. Dit stelde ons in staat om twee van de belangrijkste uitdagingen met betrekking tot de SAM’s te overwinnen, “legde hij uit Ossama er-rajide belangrijkste auteur van de studie gepubliceerd op Kleine methoden.
Om deze ultra-subtiele lagen te analyseren, gebruikten de onderzoekers een geavanceerde techniek, de X -Ray foto -elektronica spectroscopie in situwat de voordelen van deze optimalisatie bevestigde. Het resultaat? A Passivering van de interface 2pacz/perovskite is duidelijk verbeterdmet een directe impact op de prestaties van de zonnecel.
De structuur van de tandemcel en de verkregen resultaten
De door het team ontwikkelde zonnecel combineert er een Bovenste cel omgekeerde perovskiet met een Lagere siliciumcel in heterogie (HJT). Het bovenste gedeelte bestaat uit:
- Strong-strong-stagno-oxide (ITO),,
- 2pacz -laag,,
- Absorbitor in perovskiet,,
- Elektronen transportlaag (ETL) in fullereen (C60),,
- Pondoxidebufferlaag (SNOX),,
- Extra bufferlaag in ITO,,
- Silver Metal Contact (AG),,
- Anti -reflecterende coating in magnesiumfluoride (MGF2).
Getest in Standaard verlichtingsomstandighedendeze cel heeft eenVermogensconversie -efficiëntie van 29,8%. “Dankzij onze strategie hebben we een Verhoging van 1,3% In vergelijking met traditionele cellen, met een duidelijke verbetering van de reproduceerbaarheid, “zei wetenschappers.
De studie, getiteld “Het afstemmen van zelfassemblage van hole-selectieve monolagen voor reproduable perovskiet/silicium tandem zonnecellen”laat zien dat de efficiëntie van de zonnecellen in perovskiet op basis van SAM’s nog steeds ruimte heeft voor verbetering. Deze innovatie zou een beslissende stap kunnen vormen naar Een nieuwe generatie van meer presterende en betrouwbare zonnecellen.
De race voor efficiëntie stopt niet
Innovatie op het gebied van zonnecellen Perovskite-silicio tandem Het vertegenwoordigt slechts een van de vele richtingen waarin fotovoltaïscheën snel evolueert. Naast de vooruitgang verkregen door het team van Fraunhofer ISE en van de KaustEen ander recent onderzoek heeft een nieuw doel aangegeven: Indiase wetenschappers hebben een 2D-3D perovskitische zonnecel ontworpen met recordefficiëntie van 31,16%.
Het panorama van onderzoek naar zonnebrandcrème is in beroering over de hele wereld. In Chinade Polytechnic University van het noordwesten van Xi’an heeft er een ontwikkeld Tandem perovskiet-semi-trassplier vier-termijn terminalcellendie een beschermende laag gebruikt Indio -oxide (in₂o₃) Om de efficiëntie en duurzaamheid te verbeteren. NAAR Taiwanwetenschappers vanAcademia sinica hebben een efficiëntie van de 31,5% met een tandemcel met twee terminals (2t)het openen van de weg naar een toekomstige industrialisatie van technologie.
Momenteel is het efficiëntierecord voor Celle tandem perovskite-silicio is in handen van het Chinese bedrijf Longidie de bereikte 34,6% In 2023. Het onderzoek stopt echter niet: volgens de experts van de Fraunhofer ISEde theoretische efficiëntielimiet voor tandemcellen kan tot 39,5%zolang u nieuwe architecturen ontwikkelt en meer presterende materialen.
Op de cellen in Perovskite kunt u ook geïnteresseerd zijn in:
