सिलिकॉन अपनी कम लागत, स्थिर और उच्च दक्षता की वजह से, सेल प्रौद्योगिकी सौर के लिए पसंद की सामग्री किया गया है। एक दुर्भाग्यपूर्ण खबर यह है कि सिलिकॉन सौर सेल रूपांतरण दक्षता तेजी से अपनी सैद्धांतिक सीमा के निकट है। हालांकि, यह अन्य सामग्री के साथ जोड़ा जाता हो सकता है ऊपरी सीमा तोड़ने में मदद करें।
अब, ईपीएफएल के शोधकर्ता और स्विस सेंटर फॉर इलेक्ट्रॉनिक्स एंड माइक्रोटेक्नोलॉजी (सीएसईएम) ने अपनी शोध रिपोर्ट में उल्लिखित सिलिकॉन और पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं का एक नया संयोजन विकसित किया है। सेल की प्रयोगशाला दक्षता 25.2% दक्षता रिकॉर्ड से अधिक हो गई है - इस सौर सेल संयोजन प्रौद्योगिकी के लिए एक नया रिकॉर्ड।
वर्तमान में, बाजार पर सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की दक्षता 20% से 22% तक है, जो खराब नहीं है, लेकिन यह प्रौद्योगिकी के विकास के लिए और अधिक जगह नहीं बनाती है। हाल के वर्षों में, पेरोव्स्काइट एक आदर्श विकल्प है, 200 9 में क्षमता 3.8% से बढ़कर 2016 में 20% से अधिक हो गई है। हालांकि, क्योंकि इसकी कीमत सामान्य सिलिकॉन सौर कोशिकाओं की तुलना में अधिक महंगा है, और इसकी अपनी दक्षता छत है, व्यावसायीकरण की डिग्री अधिक नहीं है।
एक सौर सेल में पेरोव्स्काइट्स और सिलिकॉन का उपयोग दोनों सामग्रियों का लाभ लेने में मदद कर सकता है। पेरोव्स्काइट्स हरी और नीली रोशनी को बिजली में परिवर्तित करने में बेहतर होते हैं, जबकि सिलिकॉन लाल और अवरक्त प्रकाश को समर्पित होता है। तो वे एक व्यापक स्पेक्ट्रल रेंज पर कब्जा कर सकते हैं।
अध्ययन फ्लोरेंट Sahli और Jérémie वर्नर के लेखक ने कहा कि इन दोनों सामग्री के संयोजन के द्वारा, आप सौर स्पेक्ट्रम के उपयोग को अधिकतम कर सकते हैं और किया वर्तमान शोध और गणना के काम की उत्पादन क्षमता को बढ़ाने के लिए इंगित करता है कि यह जल्द ही 30% प्राप्त करने के लिए सक्षम होना चाहिए दक्षता।
टीम के नए सिलिकॉन - सौर कोशिकाओं perovskite 25.2% जो monocrystalline सिलिकॉन सौर कोशिकाओं और सौर सेल श्रृंखला के एक perovskite संरचना से बना, कि द्वारा 2015 में विकसित सौर सेल ढेर से अधिक की क्षमता प्राप्त कर ली है। इसकी दक्षता केवल 13.7% है।
इन टंडेम कोशिकाओं की मुख्य बाधाएं विनिर्माण प्रक्रिया में हैं। आमतौर पर, पेरोव्स्काइट्स सतह पर तरल के रूप में जमा की जाती हैं, लेकिन सिलिकॉन की बनावट इसे मुश्किल बनाती है। सिलिकॉन सेल की सतह में लगभग पांच माइक्रोन उच्च की 'पिरामिड' संरचनाएं होती हैं। यह संरचना प्रकाश को बेहतर ढंग से कैप्चर और अवशोषित कर सकती है।
साहली ने कहा कि अब तक, पेरोव्स्काइट / सिलिकॉन टंडेम कोशिकाओं को बनाने के लिए मानक विधि सिलिकॉन सेल के 'पिरामिड' को फटकारना है, लेकिन इससे इसकी ऑप्टिकल गुणों और इस प्रकार इसका प्रदर्शन कम हो जाएगा। उसके बाद, पेरोव्स्काइट सेल जमा किया जाएगा। इस चरण के शीर्ष पर, विनिर्माण प्रक्रिया के चरण भी जोड़े गए हैं।
इस अध्ययन में वैज्ञानिकों ने पहली बार उपयोग करते हुए एक वाष्पक। फिर, स्पिन कोटिंग एक तरल जैविक समाधान से जोड़ा गया है, जो आधार परत के छिद्रों में प्रवेश के लिए एक 'पिरामिड' अकार्बनिक आधार परत बनाने के लिए कवर किया। अंत में, सब्सट्रेट टीम 150 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता ( 302 ° एफ), सबसे ऊपर रहेगा, ताकि perovskite क्रिस्टल सिलिकॉन पतली फिल्म पूरी सतह को कवर करने के ही बना है।
शोधकर्ताओं ने कहा है कि इस प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल बस कुछ अतिरिक्त कदम मौजूदा उत्पादन लाइनों में एकीकृत किया जा सकता है। इस श्रृंखला उत्पादन में नई बैटरी में मदद मिलेगी, और बहुत अधिक नहीं खर्च होंगे।
