وفقا لوسائل الإعلام الأجنبية تقرير جديد أطلس ، كان السيليكون هو المادة المفضلة لتكنولوجيا الخلايا الشمسية بسبب تكلفتها المنخفضة واستقرارها وكفاءتها العالية ، ولسوء الحظ ، فإن كفاءة التحويل لخلايا السليكون الشمسية تقترب بسرعة من حدودها النظرية ، ولكن مع وقد تساعد الأزواج المادية الأخرى في كسر السقف ، والآن قام باحثون في المعهد السويسري الفيدرالي للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) والمركز السويسري للإلكترونيات والتقنيات الدقيقة (CSEM) بتطوير مزيج جديد من تكنولوجيا الخلايا الشمسية والسيليكون بيروفسكايت. ، وسجلت كفاءة سجل 25.2 ٪ - وهذا هو رقم قياسي جديد تماما لهذه التكنولوجيا تركيبة الخلايا الشمسية.
الخلايا الشمسية كفاءة السيليكون حاليا في السوق تصل إلى 20٪ إلى 22٪، فإنه ليس سيئا، ولكن هذا الأسلوب لا يجعل مجالا لمزيد من التطوير في السنوات الأخيرة، وذلك كبديل perovskite المثالي، زيادة كفاءتها من 3.8٪ في عام 2009 إلى 20٪ في عام 2016. ومع ذلك، وسعره أغلى من الخلايا الشمسية السيليكون العادية، ولها كفاءة الحد من نوعها.
Perovskite والخلايا الشمسية السيليكون قد يساعد في الاستفادة من المواد اثنين. Perovskite الأخضر والأزرق تحويلها إلى طاقة كهربائية جانب أفضل، والسيليكون مخصص لالحمراء والأشعة تحت الحمراء، حتى يتمكنوا من التقاط نطاق طيفي أوسع.
وقال المؤلفان الباحثان فلورنت ساهلي وجيريمي فيرنر: "من خلال الجمع بين هاتين المادتين ، يمكننا الاستفادة القصوى من الطيف الشمسي وزيادة كمية الطاقة المولدة." وتوضح الحسابات والعمل الذي أنجزناه أن كفاءة 30٪ يجب أن تكون سريعة. يمكن تحقيقه.
وحققت الخلية الشمسية الجديدة للسيليكون-بيروفسكايت كفاءة تصل إلى 25.2٪ ، وهذا يتجاوز الخلية الشمسية المبنية على الترادف والتي تم تطويرها في عام 2015 عن طريق تكديس خلية شمسية سيليكون أحادية وخلية بيروفسكايت الشمسية. الكفاءة هي 13.7٪ فقط ، والعقبة الرئيسية لهذه الخلايا الترادفية هي أثناء عملية التصنيع ، وعادةً ما تودع البيروفسكايت كسوائل على السطح ، لكن مادة السيليكون تجعلها صعبة ، وتتكون من عدد كبير من الأهرامات يبلغ ارتفاعها خمسة ميكرون. "تكوين هيكل ، يمكن التقاط أفضل وامتصاص الضوء.
وقال السهلي: 'حتى الآن ، فإن الطريقة القياسية لتصنيع الخلايا الترادفية لكل من بيروفسكايت / السيليكون هي تسطيح' الهرم 'لخلايا السليكون ، ولكن هذا سيؤدي إلى تدهور أدائها البصري وبالتالي تقليل أدائها ، ثم إيداع الخلايا بيروفسكايت. كما أنه يضيف خطوات لعملية التصنيع.
في هذه الدراسة، والعلماء تغطي أول من خلق 'الهرم' طبقة قاعدة غير العضوية باستخدام المبخر. ثم، من خلال تدور طلاء حل العضوي السائل وأضيف، التي تخترق مسام طبقة الأساس. وأخيرا، فإن الركيزة ساخنة لفريق 150 درجة مئوية ( 302 ° F)، سوف يكون على رأس بحيث يتم تشكيل طبقة رقيقة perovskite السليكون البلوري لتغطية كامل سطح الباحثين يقولون، هو بسيط نسبيا، ويمكن إدراج هذه العملية سوى بضع خطوات إضافية في خط الإنتاج القائمة. هذا سوف يساعد إنتاج بطارية ترادفية جديدة دون الإفراط في التكاليف.
وقد نشرت الدراسة في مجلة Nature-Materials.
