เซลล์สุริยุปราคาของซิลิคอน - โซโลมอนของสวิสได้สร้างสถิติประสิทธิภาพใหม่

ตามข้อมูลจากสื่อต่างประเทศ New Atlas ซิลิคอนได้รับเสมอวัสดุที่ต้องการสำหรับเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์เนื่องจากค่าใช้จ่ายต่ำเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพสูง แต่น่าเสียดายที่ประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนกำลังเข้าใกล้ข้อ จำกัด ตามทฤษฎีของมันอย่างรวดเร็ว แต่ด้วย ปัจจุบันสถาบันวิจัยเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิสในเมือง Lausanne (EPFL) และศูนย์อิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีของสวิส (CSEM) ของสวิตเซอร์แลนด์ได้พัฒนาเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนและเพอร์วอสค์ขึ้นใหม่ และรายงานสถิติประสิทธิภาพ 25.2% ซึ่งเป็นสถิติใหม่สำหรับเทคโนโลยีการรวมเซลล์แสงอาทิตย์นี้

ปัจจุบันประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนในตลาดสามารถเข้าถึงสูงถึง 20% ถึง 22% ซึ่งไม่เลว แต่ก็ไม่สามารถทำให้เทคโนโลยีมีห้องเพิ่มเติมสำหรับการพัฒนาในปีที่ผ่านมา perovskite เป็นทางเลือกที่เหมาะ, ประสิทธิภาพของมันเพิ่มขึ้นจาก 3.8% ในปี 2009 เป็น 20% ในปี 2016 อย่างไรก็ตามราคาของมันแพงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนธรรมดาและมีขีด จำกัด ประสิทธิภาพด้านบนของตัวเอง

การใช้ Perovskite และ Silicon ในเซลล์แสงอาทิตย์อาจช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จากวัสดุทั้งสองได้ดีกว่า Perovskite จะแปลงแสงสีเขียวและสีน้ำเงินให้เป็นไฟฟ้าได้ในขณะที่ซิลิคอนทุ่มเทให้กับแสงสีแดงและแสงอินฟราเรด ดังนั้นพวกเขาสามารถจับช่วงสเปกตรัมกว้างขึ้น

'โดยการรวมทั้งสองวัสดุที่เราสามารถเพิ่มการใช้คลื่นความถี่แสงอาทิตย์และเพื่อเพิ่มกำลังการผลิต "ผู้เขียนศึกษา Florent Sahli และ Jeremie เวอร์เนอร์แทน.' เราคำนวณและการทำงานแสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพ 30% ควรจะเร็ว ๆ นี้ สามารถทำได้ '

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน - เพอร์ควิทยาสใหม่ของทีมได้รับประสิทธิภาพ 25.2% ซึ่งสูงกว่าเซลล์แสงอาทิตย์แบบเรียงตัวที่สร้างขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2558 โดยการจัดเก็บเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด monocrystalline silicon และเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ประสิทธิภาพเป็นเพียง 13.7% กีดขวางหลักของเซลล์ตีคู่เหล่านี้คือในระหว่างกระบวนการผลิตโดยปกติ perovskites จะฝากเป็นของเหลวบนพื้นผิว แต่พื้นผิวของซิลิคอนทำให้มันยากมันประกอบด้วยปิรามิดจำนวนมากประมาณ 5 ไมครอนสูง โครงสร้างองค์ประกอบสามารถจับภาพและดูดซับแสงได้ดีขึ้น

Sahli กล่าวว่าจนถึงปัจจุบันวิธีการมาตรฐานในการผลิตเซลล์ตีคู่แบบ perovskite / silicon คือการแผ่พีระมิดของเซลล์ซิลิคอนลง แต่จะลดประสิทธิภาพการทำงานของออปติคอลและลดประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาลงแล้วฝากเซลล์ perovskite ไว้ ที่ด้านบนนอกจากนี้ยังเพิ่มขั้นตอนในกระบวนการผลิต

ในการศึกษานี้นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ครอบคลุมในการสร้าง 'พีระมิด' ชั้นฐานนินทรีย์โดยใช้เครื่องระเหย. แล้วโดยสปินเคลือบวิธีการแก้ปัญหาอินทรีย์น้ำถูกเพิ่มเข้ามาซึ่งเจาะเข้าไปในรูขุมขนของชั้นฐาน. สุดท้ายพื้นผิวจะมีความร้อนให้กับทีมงาน 150 ° C ( 302 องศาฟาเรนไฮต์) เพื่อให้ผลึก perovskite ตกผลึกอยู่ด้านบนและกลายเป็นฟิล์มบาง ๆ ที่ปกคลุมพื้นผิวทั้งซิลิคอนนักวิจัยระบุว่าขั้นตอนนี้ค่อนข้างง่ายและสามารถรวมเข้ากับสายการผลิตที่มีอยู่ในขั้นตอนพิเศษบางประการ จะช่วยให้การผลิตแบตเตอรี่ตีคู่ใหม่โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมากเกินไป

การศึกษาได้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature-Materials