Корзина
7 отзывов

Фокус на стабільність, тандемні клітини наближаються до 30% ефективності.

Фокус на стабільність,  тандемні клітини наближаються до 30% ефективності.

14.12.20

Центр Гельмгольца в Берліні встановив світовий рекорд ефективності тандемних клітин перовскіт-кремній у минулому році - 29,15%. Група глибше заглибилась у клітинні матеріали, прагнучи краще зрозуміти механізми вражаючої ефективності, досягнутої на сьогодні. Останні їх роботи показують, що при поточній конструкції комірок повинна бути можлива довготривала стабільність при ефективності до 32,4%. Вчені HZB розробили новий шар, який виступав би `` стільцем '' для перовскіту, щоб сидіти на вершині кремнієвої комірки, покращуючи як його характеристики, так і стабільність. Після кількох років швидко зростаючих показників ефективності, в 2020 році дослідження перовскітових сонячних елементів перейшли до більш повного розуміння механізмів вражаючих показників, про які повідомлялося до цього часу.

Поглиблене вивчення самих матеріалів, а також процесів, що працюють на межі міжшарових шарів, особливо у тандем-клітинних концепціях перовскіт-кремній, допоможе вченим зрозуміти, де подальша оптимізація може підвищити продуктивність ще вище, а де механізми деградації можуть загрожувати довготривала робота пристроїв.

У січні 2020 року група в Центрі Гельмгольца в Берліні (HZB) встановила світовий рекорд ефективності тандемних клітин у 29,15%. Продовжуючи свою роботу над рекордним осередком, група тепер повідомляє про самостійно зібраний моношар, розміщений між перовскітними та кремнієвими осередками, що підвищило як коефіцієнт заповнення, так і стабільність пристрою.

За допомогою цього шару група виготовила тандемну комірку, яка зберігала 95% своєї початкової продуктивності через 300 годин при імітованому 1-сонячному освітленні без інкапсуляції. "Ми спочатку підготували ідеальне ліжко, так би мовити, на якому лежить перовскіт", - пояснює дослідник HZB Амран Аль-Ашоурі. Далі він пояснює, що краще розуміння роботи клітини, і зокрема переміщення «дірок» через пристрої, дозволило їм додатково оптимізувати її роботу. "Ми оптимізували так званий коефіцієнт заповнення, на який впливає те, скільки носіїв заряду втрачається на виході з верхньої комірки перовскіту", - пояснює Аль-Ашоурі. "Ми спостерігали, що вилучення дірок відбувається набагато повільніше, ніж витяг електронів, що обмежувало коефіцієнт заповнення". Результати повідомляються в статті Монолітна сонячна батарея перовскіт / кремній  з ефективністю> 29% завдяки посиленому вилученню отворів, опублікованій у Science. У статті також повідомляється про нові методи оцінки як коефіцієнта заповнення, так і переносу заряду в тандемних елементах, виявляючи, що при його поточній структурі тандемних комірок подальші вдосконалення повинні мати змогу збільшити ефективність до практичної межі 32,4%.

Робота демонструє велику співпрацю, яка поєднується в тандемних клітинах, слідуючи тенденції цього року великих досліджень, спрямованих на просування розуміння матеріалів, коли вони йдуть до комерційного виробництва. Статтю в науці загалом зараховують 29 авторів, внески яких надаються установами по всій Європі, включаючи Литовський технологічний університет, Люблянський університет у Словенії, Університет Шеффілда у Великобританії та безліч інших німецьких інститутів. "Кожен партнер привласнив свою власну спеціальну експертизу в проекті, тому ми змогли досягти цього прориву разом", - каже Стів Альбрехт, керівник групи HZB. "Ми можемо досягти понад 30%".

 

Другие статьи