یک شرکت چینی به نام Longi موفق شده راندمان سلول‌های خورشیدی مبنی بر پروسکایت را به عدد 34.58 درصد برساند. حالا با رسیدن به این عدد، چین می‌تواند روی تولید انرژی به کمک پنل‌های خورشیدی، بیشتر حساب کند. جزئیات بیشتر در خصوص طراحی این پنل‌ها را در شهر سخت افزار بخوانید.
راندمان بالا با ترکیب پروسکایت و سیلیکون
به گزارش interestingengineering، شرکت چینی Longi به تازگی از دستاورد مهم خود در حوزه انرژی خورشیدی خبر داده است. این شرکت با ساخت سلول خورشیدی با ترکیب پروسکایت و سیلیکون موفق شده به راندمان چشمگیر 34.5 درصد برسد. یعنی بیش از یک سوم انرژی تابشی خورشید را به برق تبدیل می‌کند. چنین عددی در صنعت سلول‌های خورشیدی، عددی فوق‌العاده به حساب می‌آید و قدم بزرگی برای کاهش وابستگی به منابع فسیلی محسوب می‌شود.
چین چطور به این عدد دست پیدا کرد؟
یک سلول خورشیدی از چند لایه نازک روی هم ساخته می‌شود و بسته به نوع لایه‌ها، ساختار سلول‌ها فرق دارد. در سلول‌های خورشیدی ترکیبی مانند سیلیکون پروسکایت، هر لایه نقش خاصی دارد اما اگر بخواهیم به طور کلی در موردشان صحبت کنیم، در واقع این لایه‌ها با جذب کردن نور خورشید، الکترون آزاد می‌کنند و آزاد کردن الکترون یعنی جریان برق. حالا هرچقدر که لایه‌ها بهتر به یکدیگر متصل شوند، انتقال بار بهتر انجام می‌شود و انرژی بیشتری جذب می‌شود و اگر به درستی بهم نچسبیده باشند، بخشی از انرژی خورشید هدر می‌رود. خب حالا که طرز کار لایه‌ها را فهمیده‌اید به سراغ دلیل موفقیت چینی‌ها می‌رویم.
راز اصلی این موفقیت به خاطر طراحی لایه رابط در این سلول است، لایه‌ای که HTL201 نام دارد. HTL201 یک نوع لایه مولکولی خاص است که خودش به صورت منظم روی سطح سلول پخش می‌شود بدون اینکه نیازی به دخالت دستی یا کارهای پیچیده‌تر باشد. این نوع لایه‌ها به نام SAM هم شناخته می‌شوند که به فارسی به آن‌ها لایه تک مولکولی خودآرا گفته می‌شود، در حقیقت آن‌ها طوری طراحی شده‌اند که کاملا دقیق و مرتب روی سطح مواد پخش می‌شوند.
لایه HTL201، بارهای مثبت را که برای تولید برق ضروری هستند را انتقال می‌دهد، در اصطلاح تخصصی می‌گویند انتقال حفره صورت می‌گیرد. طبیعتا هرچه انتقال بار بیشتر باشد، بازدهی سلول هم بیشتر می‌شود.
لایه‌های قبلی که این شرکت استفاده می‌کرد، ساختار متقارن داشتند، اما این لایه جدید نامتقارن است و به همین دلیل هم بهتر به سطح ناهموار سیلیکون می‌چسبد. وقتی این چسبندگی بیشتر باشد، تماس الکتریکی بین لایه سیلیکونی و لایه پروسکایت قوی‌تر است و در نتیجه، بخشی از انرژی که قبلا هدر می‌رفت حالا به برق تبدیل می‌شود.
اما فقط اصلاح مشکل لایه‌ها رمز موفقیت شرکت Longi نبوده است. یکی از مشکلات رایجی که در سلول‌های خورشیدی می‌بینیم، پدیده‌ای به نام بازترکیب غیراشعه‌ای است. در واقع در این پدیده، زمانی که الکترون‌ها بر اثر تابش نور خورشید آزاد می‌شوند، بخشی از انرژی‌شان به جای تولید جریان الکتریکی به گرما تبدیل می‌شود.
شرکت Longi تاثیر این پدیده را کمتر کرده و حالا انرژی بیشتری به جریان تبدیل می‌شود، همین موضوع هم باعث افزایش راندمان شده است. طبق داده‌های منتشر شده، این سلول توانسته به ولتاژ مدار باز 2 ولت، جریان کوتاه 20.64 میلی آمپر بر سانتی متر مربع و ضریب پرشدگی بالای 83 درصد برسد.
در همین رابطه بخوانید:
- اولین پنل خورشیدی نامرئی در دنیا معرفی شد؛ کره‌ای‌ها از شیشه برق تولید می‌کنند
عدد 34.58 درصد که در این پروژه ثبت شده فقط کمی پایین‌تر از رکورد جهانی فعلی یعنی 34.85 رصد است. جالب است که این عدد هم توسط همین شرکت Longi ثبت شده بود.
پشت این موفقیت، همکاری علمی بین شرکت Longi و دانشگاه Soochow قرار دارد. پژوهشگران این دو نهاد تحقیقاتی به دنبال توسعه سلول‌های خورشیدی پیشرفته در چین هستند تا بتوانند بخش بیشتری از برق این کشور را به کمک انرژی‌های پاک تامین کنند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت