Η τελευταία ηλιακή κυψέλη που κατασκεύασαν, πέτυχε απόδοση της τάξης του 24,6%, ένα ρεκόρ που πιστοποιήθηκε κι από το ανεξάρτητο Ινστιτούτο Fraunhofer
Μια ομάδα επιστημόνων από το Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) και το Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου κατέρριψε το προηγούμενο παγκόσμιο ρεκόρ στην απόδοση ηλιακών κυψελών κατασκευασμένων από το ορυκτό περοβσκίτης.
Σύμφωνα με το Interesting Engineering, η τελευταία ηλιακή κυψέλη που κατασκεύασαν, πέτυχε απόδοση της τάξης του 24,6%, ένα ρεκόρ που πιστοποιήθηκε κι από το ανεξάρτητο Ινστιτούτο Fraunhofer στο Φράιμπουργκ της Γερμανίας.
Το επίτευγμα βασίζεται στην τεχνολογίας της λεπτής μεμβράνης που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των φωτοβολταϊκών πάνελ, η οποία είναι γνωστή για τις χαμηλές απαιτήσεις της σε ενέργεια, γεγονός που μεταφράζεται σε ελάχιστο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Σε αντίθεση με τις συμβατικές ηλιακές κυψέλες πυριτίου, οι κυψέλες λεπτής μεμβράνης που βασίζονται σε υλικά όπως ο χαλκός, το ίνδιο, το γάλλιο και το σελήνιο (CIGS) προσφέρουν ευελιξία, οικονομία και ευκολία στην παραγωγή.
Συνδυάζοντας αυτές τις ιδιότητες στην κυψέλη περοβσκίτη, οι ερευνητές πέτυχαν το απόλυτο ρεκόρ.
Καινοτόμος, νέος σχεδιασμός tandem
Σε αυτό το κελί tandem, ένα απορροφητικό στρώμα CIGS συνδυάζεται με ένα κελί από περοβσκίτη.
Το κλειδί για την επίτευξη του ρεκόρ απόδοσης ήταν η ενίσχυση των στρωμάτων επαφής μεταξύ των δύο υποκυττάρων, επιτρέποντας την καλύτερη ηλεκτρική ενσωμάτωση και τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης.
Αυτή η βελτιστοποίηση όχι μόνο ξεπέρασε τα μέχρι τώρα όρια της τρέχουσας τεχνολογίας, αλλά υπογράμμισε επίσης τη δυνατότητα των ηλιακών κυψελών tandem με βάση το CIGS να σημειώσουν σημαντική πρόοδο στον τομέα της ηλιακής ενέργειας.
Να σημειωθεί πως το στρώμα περοβσκίτη κατασκευάστηκε στο κοινό εργαστήριο του HZB και του Πανεπιστημίου Humboldt του Βερολίνου.
Το επίτευγμα αυτό είναι αξιοσημείωτο όχι μόνο για το ρεκόρ απόδοσης αλλά και για τις συνέπειες που θα έχει στο ευρύτερο πλαίσιο της ανάπτυξης των ηλιακών κυψελών.
Οι ηλιακές κυψέλες tandem CIGS-περοβσκίτη προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές κυψέλες με βάση το πυρίτιο.
Το ρυθμιζόμενο χάσμα ζώνης τους και ο υψηλός συντελεστής απορρόφησης σημαίνουν ότι μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να απορροφούν αποτελεσματικότερα μεγαλύτερο φάσμα του ηλιακού φάσματος, άρα και μεγαλύτερη ποσότητα φωτός.
Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά διαθέτουν αντοχή στην ακτινοβολία και μπορούν να παραχθούν σε εύκαμπτα υποστρώματα, γεγονός που τα καθιστά ελκυστικά για διάφορες εφαρμογές, από τα ενσωματωμένα σε κτίρια φωτοβολταϊκά έως τη φορητή παραγωγή ενέργειας.
www.worldenergynews.gr
Σύμφωνα με το Interesting Engineering, η τελευταία ηλιακή κυψέλη που κατασκεύασαν, πέτυχε απόδοση της τάξης του 24,6%, ένα ρεκόρ που πιστοποιήθηκε κι από το ανεξάρτητο Ινστιτούτο Fraunhofer στο Φράιμπουργκ της Γερμανίας.
Το επίτευγμα βασίζεται στην τεχνολογίας της λεπτής μεμβράνης που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των φωτοβολταϊκών πάνελ, η οποία είναι γνωστή για τις χαμηλές απαιτήσεις της σε ενέργεια, γεγονός που μεταφράζεται σε ελάχιστο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Σε αντίθεση με τις συμβατικές ηλιακές κυψέλες πυριτίου, οι κυψέλες λεπτής μεμβράνης που βασίζονται σε υλικά όπως ο χαλκός, το ίνδιο, το γάλλιο και το σελήνιο (CIGS) προσφέρουν ευελιξία, οικονομία και ευκολία στην παραγωγή.
Συνδυάζοντας αυτές τις ιδιότητες στην κυψέλη περοβσκίτη, οι ερευνητές πέτυχαν το απόλυτο ρεκόρ.
Καινοτόμος, νέος σχεδιασμός tandem
Σε αυτό το κελί tandem, ένα απορροφητικό στρώμα CIGS συνδυάζεται με ένα κελί από περοβσκίτη.
Το κλειδί για την επίτευξη του ρεκόρ απόδοσης ήταν η ενίσχυση των στρωμάτων επαφής μεταξύ των δύο υποκυττάρων, επιτρέποντας την καλύτερη ηλεκτρική ενσωμάτωση και τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης.
Αυτή η βελτιστοποίηση όχι μόνο ξεπέρασε τα μέχρι τώρα όρια της τρέχουσας τεχνολογίας, αλλά υπογράμμισε επίσης τη δυνατότητα των ηλιακών κυψελών tandem με βάση το CIGS να σημειώσουν σημαντική πρόοδο στον τομέα της ηλιακής ενέργειας.
Να σημειωθεί πως το στρώμα περοβσκίτη κατασκευάστηκε στο κοινό εργαστήριο του HZB και του Πανεπιστημίου Humboldt του Βερολίνου.
Το επίτευγμα αυτό είναι αξιοσημείωτο όχι μόνο για το ρεκόρ απόδοσης αλλά και για τις συνέπειες που θα έχει στο ευρύτερο πλαίσιο της ανάπτυξης των ηλιακών κυψελών.
Οι ηλιακές κυψέλες tandem CIGS-περοβσκίτη προσφέρουν αρκετά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές κυψέλες με βάση το πυρίτιο.
Το ρυθμιζόμενο χάσμα ζώνης τους και ο υψηλός συντελεστής απορρόφησης σημαίνουν ότι μπορούν να ρυθμιστούν ώστε να απορροφούν αποτελεσματικότερα μεγαλύτερο φάσμα του ηλιακού φάσματος, άρα και μεγαλύτερη ποσότητα φωτός.
Επιπλέον, τα κύτταρα αυτά διαθέτουν αντοχή στην ακτινοβολία και μπορούν να παραχθούν σε εύκαμπτα υποστρώματα, γεγονός που τα καθιστά ελκυστικά για διάφορες εφαρμογές, από τα ενσωματωμένα σε κτίρια φωτοβολταϊκά έως τη φορητή παραγωγή ενέργειας.
www.worldenergynews.gr
