محققان استرالیایی فتوولتائیک یک' ؛ سرد' ؛ کشف: شکافت منفرد و سلولهای خورشیدی پشت سر هم - دو روش ابتکاری برای تولید کارآمدتر انرژی خورشیدی - همچنین به کاهش دمای کارکرد و کارکرد طولانی مدت دستگاه ها کمک می کند.
سلولهای پشت سر هم می توانند از ترکیبی از سیلیکون - رایج ترین ماده فتوولتائیک - و ترکیبات جدیدی مانند نانوبلورهای پروسکایت ساخته شوند ، که می توانند دارای باند بزرگتری از سیلیکون باشند و به دستگاه کمک می کند تا طیف بیشتری از خورشید را برای تولید انرژی جذب کند.
در همین حال ، شکافت منفرد ، تکنیکی است که برای هر فوتون نوری که' جذب می کند ، دو برابر حامل بار الکترونیکی از حالت عادی تولید می کند. تتراسن در این دستگاه ها برای انتقال انرژی تولید شده توسط شکافت منفرد به سیلیکون استفاده می شود.
دانشمندان و مهندسان در سراسر جهان در حال کار بر روی بهترین راه برای ترکیب سلولهای پشت سر هم و فرآیندهای شکافت منفرد در دستگاههای تجاری مقرون به صرفه هستند که می توانند از سلولهای خورشیدی سیلیکونی معمولی و یکپارچه که معمولاً در پشت بامها و در آرایه های بزرگ یافت می شود ، استفاده کنند.
در حال حاضر ، کارهایی که توسط دانشکده مهندسی فتوولتائیک و انرژی های تجدیدپذیر و مرکز عالی ARC در علوم Exciton انجام شده است ، هر دو در UNSW در سیدنی مستقر هستند ، برخی از مزایای کلیدی را برای سلولهای پشت سر هم و شکافت منفرد برجسته کرده است.
محققان نشان دادند که سلولهای پشت سر هم سیلیکون/پروسکایت و سلولهای شکافت تک پایه بر اساس تتراسن در دمای پایین تری نسبت به دستگاههای معمولی سیلیکون کار خواهند کرد. این امر تأثیر آسیب ناشی از گرما بر دستگاه ها را کاهش می دهد ، طول عمر آنها را افزایش می دهد و هزینه انرژی تولید شده را کاهش می دهد.
به عنوان مثال ، کاهش 5 تا 10 درجه سانتی گراد در دمای کارکرد ماژول مربوط به افزایش 2 تا 4 درصدی در تولید انرژی سالانه است. و عموماً عمر دستگاه ها به ازای هر 10 درجه کاهش دما دو برابر می شود. این به معنی افزایش طول عمر 3.1 سال برای سلولهای پشت سر هم و 4.5 سال برای سلولهای شکافت منفرد است.
در مورد سلولهای شکافت منفرد ، [39] GG مزایای مفید دیگری دارد. هنگامی که تتراسن به ناچار تجزیه می شود ، در برابر تابش خورشیدی شفاف می شود و به سلول اجازه می دهد تا به عنوان یک دستگاه سیلیکونی معمولی به کار خود ادامه دهد ، البته در ابتدا در دمای پایین تر عمل کرده و در مرحله اول چرخه عمر خود بازدهی بالاتری را ارائه می دهد.
دکتر جسیکا یاجی جیانگ ، نویسنده ارشد ، می گوید:"؛ ارزش تجاری فناوری های فتوولتائیک را می توان با افزایش بازده تبدیل انرژی یا طول عمر عملیاتی افزایش داد. اولین مورد محرک اصلی توسعه فناوری های نسل بعدی است ، در حالی که به مزایای عمر بالقوه اندکی توجه شده است.
& quot؛ ما نشان دادیم که این فن آوری های پیشرفته فتوولتائیک همچنین مزایای جانبی را از نظر افزایش طول عمر با عملکرد در دمای پایین و انعطاف پذیری بیشتر در معرض تخریب نشان می دهد و الگوی جدیدی را برای ارزیابی پتانسیل فن آوری های جدید انرژی خورشیدی معرفی می کند."؛