Kilde: Perovskite-info.com
Innovative 4T perovskitt-silisium tandem solceller lover 41% effektivitetsøkning, og kutter produksjonsenergien med 35% med kostnadseffektiv, løsningsbasert fabrikasjon.
Forskere fra Indian Institute of Technology Roorkee, CSIR-National Physical Laboratory og ACSIR har utviklet en kostnadseffektiv, løsningsbasert fabrikasjonsmetode for en fire-terminal (4T) perovskitt-silisium tandem solcelle. Denne innovative designen integrerer en høyytelses semi-transparent perovskittcelle (ST-PSC) med en hybrid heterojunksjon silisiumsolcelle (HHSC) som bunnenheten. HHSC-ene, kjent for sin enkle struktur og fabrikasjon med lav temperatur, tar sikte på å redusere energiforbruket med opptil 35% under produksjonen, og utnytte bærer-selektive funksjonelle lag som PEDOT: PSS for forbedret effektivitet.
Forskerteamet valgte PEDOT: PSS for sin lave kostnad og enkel forberedelse, og oppnådde en effektkonverteringseffektivitet på 10,92% og en fyllfaktor på 66,04%. Den strukturerte silisiumabsorberingen av N-typen forbedrer krysskvaliteten ved å redusere overflatens refleksjon og øke kryssområdet. Den øverste perovskittenheten har et gjennomsiktig FTO -underlag og forskjellige funksjonelle lag, noe som resulterer i en 4T -tandemeffektivitet på 15,41%, en forbedring på 41% i forhold til frittstående HHSC -er. Disse fremskrittene, bekreftet av Scaps -1 D-simulering, baner vei for neste generasjons, løsningsprosesserbare 4T-tandem-solceller.
Hvordan forbedrer den nye 4T Perovskite-Silicon tandem solcelle effektiviteten og reduserer kostnadene?
Sikkert! Her er noen flere punkter på hvordan den nye 4T Perovskite-Silicon tandem solcelle forbedrer effektiviteten og reduserer kostnadene:
Forbedret lysabsorpsjon: Integrasjonen av en semi-transparent perovskittcelle med en silisiumsolcelle gir bedre utnyttelse av solspekteret. Perovskitt-laget absorberer fotoner med høy energi, mens silisiumlaget fanger opp lavere energi-fotoner, og maksimerer den generelle lysabsorpsjonen og konverteringseffektiviteten.
Reduserte materialkostnader: Perovskittmaterialer er generelt rimeligere enn tradisjonelt silisium, og den løsningsbaserte fabrikasjonsmetoden reduserer produksjonskostnadene ytterligere ved å minimere behovet for prosessering med høy temperatur og dyre vakuumbaserte deponeringsteknikker.
Forbedret energiutbytte: Ved å kombinere to typer solceller, kan tandemstrukturen oppnå høyere energiutbytte sammenlignet med enkelt-kryssceller. Dette er spesielt gunstig i varierende lysforhold, der tandemcellen kan opprettholde høyere effektivitet.
Lavere produksjonsenergiforbruk: Bruk av lavtemperaturprosesser og enkle strukturer i hybrid heterojunksjon silisiumsolcelle (HHSC) reduserer energien som kreves for produksjon, bidrar til et lavere karbonavtrykk og gjør teknologien mer bærekraftig.
Skalerbarhet og fleksibilitet: Den løsningsbaserte fabrikasjonsmetoden er kompatibel med storstilt produksjon og kan tilpasses fleksible underlag, og åpner for nye applikasjoner for solteknologi i områder som bygningsintegrerte fotovoltaikk (BIPV) og bærbare solapparater.
Økt stabilitet og holdbarhet: Tandem -utformingen kan potensielt forbedre stabiliteten og levetiden til solcellene ved å distribuere termisk og elektrisk belastning jevnere over lagene, og redusere nedbrytningshastigheten til materialene.
Potensial for ytterligere effektivitetsgevinster: Den modulære naturen til 4T -tandem -designen muliggjør kontinuerlige forbedringer i hvert lags materialer og prosesser, og tilbyr en vei til enda høyere effektivitet som nye perovskittkomposisjoner og silisiumteknologier utvikles.
Disse fremskrittene fremhever potensialet til 4T Perovskite-Silicon tandem-solceller for å revolusjonere solindustrien ved å tilby en mer effektiv og kostnadseffektiv løsning for generering av fornybar energi.
