شريحة أخرى لقيادة المكدس الشمسي

يمكن أن يؤدي إدخال طبقة فلوريد معدنية في الخلايا الشمسية الترادفية متعددة الطبقات من البيروفسكايت والسيليكون إلى تعطيل إعادة تركيب الشحن وتحسين الأداء ، كاوست وجد الباحثون.

بواسطة جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)

من المتوقع أن تلتقط الخلايا الشمسية الترادفية التي تجمع بين البيروفسكايت وخلايا فرعية قائمة على السيليكون في جهاز واحد ، أشعة الشمس وتحويلها إلى كهرباء بشكل أفضل من نظائرها السيليكونية أحادية الوصلة التقليدية بتكلفة أقل. ومع ذلك ، عندما يضرب ضوء الشمس خلية البيروفسكايت الفرعية ، فإن أزواج الإلكترونات الناتجة والثقوب الموجبة الشحنة تميل إلى إعادة الاتحاد عند السطح البيني بين البيروفسكايت وطبقة نقل الإلكترون. كما أن عدم التطابق بين مستويات الطاقة في هذه الواجهة يعيق فصل الإلكترون داخل الخلية. بشكل تراكمي ، تخفض هذه المشكلات الحد الأقصى لجهد التشغيل المتاح ، أو جهد الدائرة المفتوحة ، للخلايا الترادفية وتحد من أداء الجهاز.

يمكن حل مشكلات الأداء هذه جزئيًا عن طريق إدخال طبقة فلوريد الليثيوم بين طبقة البيروفسكايت وطبقة نقل الإلكترون ، والتي تشتمل عادةً على فوليرين متقبل الإلكترون (C60). ومع ذلك ، فإن أملاح الليثيوم تتسيل بسهولة وتنتشر عبر الأسطح ، مما يجعل الأجهزة غير مستقرة. “لم يجتاز أي من الأجهزة بروتوكولات الاختبار القياسية للجنة الكهروتقنية الدولية ، مما دفعنا إلى إنشاء بديل.” يقول المؤلف الرئيسي جيانغ ليو ، باحث ما بعد الدكتوراة في مجموعة ستيفان دي وولف.

قام Liu و De Wolf وزملاؤه بشكل منهجي بالتحقيق في إمكانات فلوريد المعادن الأخرى ، مثل فلوريد المغنيسيوم ، كمواد ذات طبقات بينية في واجهة perovskite / C60 للخلايا الترادفية. قاموا بالتبخير الحراري للفلوريدات المعدنية على طبقة البيروفسكايت لتشكيل فيلم موحد رقيق للغاية بسمك متحكم به قبل إضافة C60 ومكونات التلامس العلوية. تتميز الطبقات البينية أيضًا بالشفافية والاستقرار بدرجة عالية ، بما يتماشى مع متطلبات الخلايا الشمسية المقلوبة.

عززت الطبقة البينية لفلوريد المغنيسيوم بشكل فعال استخراج الإلكترون من الطبقة النشطة من البيروفسكايت مع إزاحة C60 من سطح البيروفسكايت. هذا يقلل إعادة تركيب الشحن في الواجهة. كما عزز نقل الشحن عبر الخلية الفرعية.

النتيجة الخلايا الشمسية الترادفية حقق زيادة قدرها 50 مللي فولت في جهد التيار المفتوح وكفاءة تحويل طاقة ثابتة معتمدة بنسبة 29.3 في المائة – وهي واحدة من أعلى الكفاءات للخلايا الترادفية المصنوعة من البيروفسكايت والسيليكون ، كما يقول ليو.

يقول ليو: “بالنظر إلى أن أفضل كفاءة هي 26.7 بالمائة للخلايا أحادية الوصلة القائمة على السيليكون البلوري السائد ، فإن هذه التكنولوجيا المبتكرة يمكن أن تحقق مكاسب كبيرة في الأداء دون إضافة إلى تكلفة التصنيع”.

لمزيد من استكشاف إمكانية تطبيق هذه التقنية ، يعمل الفريق على تطوير طرق قابلة للتطوير لإنتاج خلايا ترادفية من البيروفسكايت والسيليكون على نطاق صناعي بمساحات تزيد عن 200 سم مربع. يقول ليو: “نحن نطور أيضًا العديد من الاستراتيجيات للحصول على أجهزة ترادفية عالية الاستقرار ستجتاز بروتوكولات الاستقرار الصناعي المهمة”.

الدراسة الأصلية: خلايا شمسية ترادفية فعالة ومستقرة من البيروفسكايت والسيليكون من خلال إزاحة التلامس بواسطة MgFx


 

هل نقدر أصالة CleanTechnica والتغطية الإخبارية للتكنولوجيا النظيفة؟ فكر في أن تصبح أ عضو في CleanTechnica أو داعم أو فني أو سفير – أو راعي على باتريون.


 

هل لديك نصيحة بخصوص CleanTechnica ، أو تريد الإعلان ، أو تريد اقتراح ضيف على بودكاست CleanTech Speak الخاص بنا؟ اتصل بنا هنا.

الإعلانات




The Information Weblog The place You Get The Information First
CleanTechnica

brain2gain