(Nanowerk Haberleri) Singapur Ulusal Üniversitesi'nden (NUS) bilim adamları, 27.1 metrekarelik güneş enerjisi emme alanında yüzde 1'lik sertifikalı dünya rekoru güç dönüşüm verimliliğine ulaşabilen yeni bir üçlü bağlantı perovskit/Si tandem güneş pili geliştirdiler. şimdiye kadarki en iyi performansa sahip üçlü bağlantı perovskit/Si tandem güneş pilini temsil ediyor. Bunu başarmak için ekip, siyanatla entegre yeni bir sistem tasarladı. Perovskite Kararlı ve enerji verimli güneş pili. Güneş pilleri ikiden fazla katman halinde üretilebilir ve verimliliği artırmak için çok eklemli güneş pilleri oluşturacak şekilde birleştirilebilir. Her katman farklı fotovoltaik malzemelerden yapılmıştır ve güneş enerjisini farklı bir aralıkta emer. Ancak mevcut çok eklemli güneş pili teknolojileri, düşük voltaja yol açan enerji kaybı ve çalışma sırasında cihazın kararsızlığı gibi birçok sorunu beraberinde getirmektedir. Bu zorlukların üstesinden gelmek için Yardımcı Doçent Hou Yi, siyanatın perovskite başarılı bir şekilde entegre edildiğini ilk kez göstermek üzere NUS Tasarım ve Mühendislik Koleji (CDE) ve Singapur Güneş Enerjisi Araştırma Enstitüsü'nden (SERIS) bilim adamlarından oluşan bir ekibe liderlik etti. güneş pili, diğer benzer çok eklemli güneş pillerinin performansını aşan son teknolojiye sahip üç bağlantılı perovskit/Si tandem güneş pili geliştirecek. Yrd. Doç. Hou, CDE bünyesinde Kimya ve Biyomoleküler Mühendislik Bölümünde Başkanlık Genç Profesörü ve aynı zamanda NUS'ta üniversite düzeyinde bir araştırma enstitüsü olan SERIS'te Grup Lideridir. "Dikkat çekici bir şekilde, perovskit bazlı güneş pilleri alanında 15 yıldır devam eden araştırmalardan sonra, bu çalışma, yapısının stabilitesini artırmak ve güç dönüşüm verimliliğini artırmak için siyanatın perovskitlere dahil edildiğine dair ilk deneysel kanıtı oluşturuyor" dedi Yrd. Hou. Bu çığır açıcı keşfe yol açan deneysel süreç şu tarihte yayınlandı: Tabiat (“Ultra geniş bant aralıklı perovskitlerde siyanatlı üçlü bağlantı güneş pilleri”).
NUS araştırmacıları yeni bir anyon olan siyanatı perovskit yapısına başarıyla entegre etti; bu, yeni üçlü eklemli perovskit/Si tandem güneş pillerinin üretilmesinde önemli bir atılımdı. (Resim: NUS)
Enerji tasarruflu güneş pili teknolojisinin üretilmesi
Perovskit yapının bileşenleri arasındaki etkileşimler onun ulaşabileceği enerji aralığını belirler. Bu bileşenlerin oranını ayarlamak veya doğrudan bir ikame bulmak, perovskitin enerji aralığını değiştirmeye yardımcı olabilir. Ancak önceki araştırmalar henüz ultra geniş enerji aralığına ve yüksek verimliliğe sahip bir perovskit tarifi üretmedi. Yakın zamanda yayınlanan bu çalışmada NUS ekibi, perovskitlerde yaygın olarak kullanılan halojenür grubundan bir iyon olan bromürün yerine yeni bir psödohalojenür olan siyanat üzerinde deneyler yaptı. Yrd. Doç. Hou'nun ekibinde Araştırma Görevlisi olan Dr. Liu Shunchang, siyanatın perovskit yapısına başarılı bir şekilde entegre edildiğini doğrulamak için çeşitli analitik yöntemler kullandı ve siyanatla entegre bir perovskit güneş pili üretti. Yeni perovskitin atom yapısının daha ileri analizi, ilk kez, siyanatın dahil edilmesinin, yapısını stabilize etmeye ve perovskit içinde önemli etkileşimler oluşturmaya yardımcı olduğuna dair deneysel kanıtlar sağladı; bu, perovskit bazlı güneş pillerinde halojenürlerin nasıl uygun bir alternatifi olduğunu gösterdi. Performansı değerlendirirken, NUS bilim adamları, siyanatla birleştirilmiş perovskit güneş pillerinin, enerji kaybında önemli bir azalmayla, geleneksel perovskit güneş pilleri için 1.422 volta kıyasla 1.357 voltluk daha yüksek bir voltaja ulaşabileceğini buldu. Araştırmacılar ayrıca yeni tasarlanan perovskit güneş pilini, kontrollü koşullar altında 300 saat boyunca sürekli olarak maksimum güçte çalıştırarak test etti. Test süresinden sonra güneş pili sabit kaldı ve yüzde 96 kapasitenin üzerinde çalıştı. Siyanatla entegre perovskit güneş pillerinin etkileyici performansından cesaret alan NUS ekibi, çığır açan keşiflerini bir sonraki adıma taşıdı ve bunu üçlü bağlantılı perovskit/Si tandem güneş pili oluşturmak için kullandı. Araştırmacılar, çift bağlantılı bir yarı hücre oluşturmak için bir perovskit güneş pili ve bir silikon güneş pilini üst üste dizerek siyanatla entegre perovskit güneş pilinin bağlanması için ideal bir temel sağladı. Araştırmacılar, bir araya getirildikten sonra, üçlü bağlantı perovskit/Si tandem güneş pili yapısının karmaşıklığına rağmen sabit kaldığını ve akredite bağımsız bir fotovoltaik kalibrasyon laboratuvarından yüzde 27.1'lik sertifikalı dünya rekoru verimliliğine ulaştığını gösterdi. Yrd. Profesör Hou, "Toplu olarak, bu gelişmeler perovskit güneş pillerindeki enerji kaybını azaltmaya yönelik çığır açan bilgiler sunuyor ve perovskit bazlı üçlü bağlantı güneş enerjisi teknolojisinin daha da geliştirilmesi için yeni bir yol belirliyor" dedi.Sonraki adımlar
Üç eklemli perovskit/Si tandem güneş pillerinin teorik verimliliği yüzde 50'yi aşıyor ve özellikle kurulum alanının sınırlı olduğu uygulamalarda daha fazla iyileştirme için önemli bir potansiyel sunuyor. NUS ekibi ileriye dönük olarak verimlilik ve istikrardan ödün vermeden bu teknolojiyi daha büyük modüllere yükseltmeyi hedefliyor. Gelecekteki araştırmalar, perovskitin arayüzleri ve bileşimindeki yeniliklere odaklanacak; bunlar, ekip tarafından bu teknolojiyi daha da ilerletmek için belirlenen kilit alanlardır.- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64792.php
