Les minuscules cellules solaires sont assemblées pour produire des micro-lentilles similaires aux yeux des insectes, aidant les scientifiques à résoudre les principaux obstacles au développement de la perovskite PV, jetant les bases d'une nouvelle génération de génération d'énergie photovoltaïque avancée.
'Illustration' Stent dans une cellule solaire composite remplie de perovskite après un test de fracture.
Dans une étude, l'équipe de recherche de Stanford a utilisé une conception de type insecte pour protéger les matériaux photovoltaïques pérovskites fragiles qui ne se détérioraient pas rapidement lorsqu'ils étaient affectés par la chaleur, l'humidité ou le stress mécanique. Reinhold Dauskardt, professeur de science des matériaux et de l'ingénierie à l'étude, a déclaré: «Perovskite est un matériau prometteur et peu coûteux qui convertit la lumière du soleil en énergie électrique, tout comme les cellules solaires traditionnelles en silicium.Le problème est que la perovskite Les matériaux minéraux sont extrêmement instables et mécaniquement fragiles, et ils sont presque impossibles à survivre dans le processus de fabrication et sont moins capables de croître leur vie dans l'environnement.
La plupart des équipements solaires, tels que les panneaux de toit, utilisent la conception graphique, mais cette méthode ne fonctionne pas bien sur les panneaux solaires perovskite. Diplômé Nicholas Rolston est le co-chef de la recherche E & ES, La perovskite est la matière la plus fragile de notre laboratoire, et cette fragilité de la pérovskite est liée à des structures cristallines de type sel, qui ont des propriétés mécaniques similaires au sel.
Les yeux des mouches
En réponse au défi de la durabilité, l'équipe de Stanford a transformé les idées de recherche en créatures naturelles. Dauskardt explique: «Nous sommes inspirés par les insectes volants qui contiennent des centaines de petits yeux. Partie perdue, le reste fonctionnera toujours, chaque partie est très fragile, ils sont facilement protégés autour du mur d'échafaudage.
Les chercheurs ont utilisé un œil composé pour fabriquer une cellule solaire composite composée d'une large gamme de cellules en nid-d'abeilles microcellulaires perovskites, chacune encapsulée sur un support hexagonal d'une largeur de seulement 0,02 pouce (500 microns). Largement utilisé dans l'électronique bon marché pour l'industrie de la microélectronique, dit Ruston, il a une élasticité dans le stress mécanique et est moins susceptible de se casser.
Les tests effectués durant l'étude ont montré que les échafaudages ont eu peu d'effet sur la capacité des perovskites à convertir la lumière en énergie électrique: «Nous avons obtenu presque la même efficacité de conversion de puissance dans chaque petite batterie perovskite à partir de cellules solaires à écran plat, Dauskardt a déclaré: «Nous avons donc obtenu une augmentation significative de la résistance aux fissures sans perdre l'efficacité de la conversion.
Durabilité
Mais les nouveaux équipements peuvent-ils résister à la chaleur élevée et à l'humidité élevée des panneaux solaires traditionnels? Les chercheurs ont découvert que les cellules de perovskite sont exposées à une température de 85 degrés Celsius et 85% d'humidité relative pendant 6 semaines. Les conditions extrêmes, les cellules continuent à générer de l'électricité à des rendements plus élevés.
Dauskardt et ses collègues ont présenté une nouvelle technologie de brevets provisoires afin d'améliorer l'efficacité de la conversion, ils sont la lumière sur les nouvelles façons de se noyau dispersés perovskite de chaque recherche sur les cellules. « Nous sommes très enthousiasmés par ces résultats, » dit-il, c'est une nouvelle méthode de conception des cellules solaires, ces cellules se distinguent également l'air cool, donc les applications réelles peuvent apporter un point de vue esthétique intéressante. 'autres co-auteurs E & ES Université Stanford recherche post-doctorale chercheur Brian Watson et Adam Printz.
