Hibrit perovskit malzemelerden yapılan geniş alanlı güneş pilleri, hücreleri ilk kez endüstriyel yöntemlerle üreten Avustralya ve İngiltere'deki araştırmacılar sayesinde ticarileşmeye bir adım daha yaklaştı. Rulodan ruloya baskı olarak bilinen bir teknik kullanılarak ortam koşulları altında üretilen hücreler, bireysel küçük alanlı hücreler için %15.5'e ve geniş alanlı modüllerde seri olarak bağlananlar için %11'e varan nispeten yüksek güç dönüşüm verimliliği sergiliyor. Araştırmacılara göre hücrelerin üretimi de ucuz olacak ve üretim 0.70 m1'e ulaştığında hesaplanan maliyetler watt başına 000 dolara düşecek.² yıl başına.

Bir perovskit malzemesi hem inorganik hem de organik bileşenler içerdiğinde "hibrit" olarak adlandırılır. Tüm perovskitler gibi melezler de ABX kimyasal formülüne sahiptir.₃ancak bu durumda A organik bir katyondur, B ise kurşundur ve X iyodür, bromür veya başka bir halojenür olabilir. Yapısal olarak, küçük organik katyonlarla doldurulmuş bir kurşun halojenür çerçevesi içerirler ve ince film güneş pilleri için çok umut vericidirler çünkü ayarlanabilir bant aralıkları, geniş bir güneş spektrumu dalga boyu aralığında ışığı absorbe etmelerine izin verir.

"Baskılı organik güneş pilleri üzerinde uzun süredir çalışıyoruz, ancak perovskit güneş pilleri ortaya çıktığında organik güneş pilleri alanı nispeten yavaş ilerliyordu" diyor Doojin Vak Avustralya'nın Milletler Topluluğu Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Kurumu (CSIRO)Projeyi meslektaşlarıyla birlikte yürüten University of Cambridge, Monash Üniversitesi ve Yeni Güney Galler Üniversitesi.

Vak gibi araştırmacılar için hibrit perovskit güneş pilleriyle ilgili heyecan verici şey, güç dönüşüm verimliliklerinin prensipte silikon, galyum arsenit veya kadmiyum tellür gibi yerleşik güneş pili malzemeleriyle aynı seviyede olmasıdır. Ancak pratikte yüksek verimli hibrit perovskit güneş pilleri şu ana kadar yalnızca laboratuvarda gösterildi. Endüstriyel prosesler kullanılarak bu malzemelerden verimli geniş alanlı cihazlar yapmak halen zorludur.

11 cm² panellerde %50 verim

Vak ve meslektaşları son çalışmalarında %11 verimlilikte ve 50 cmXNUMX'ye kadar alana sahip hibrit perovskit güneş panelleri üretebileceklerini gösterdi.² rulodan ruloya baskı kullanma. Bu teknik, gazetelerin basılma şekline benzeyen sürekli bir süreçte hücreler üretir; ardışık kaplama, baskı ve kurutma aşamaları, bir film rulosunu bir ucundan diğer ucunda bitmiş ürünle dolu bir ruloya dönüştürür.

Birçok endüstriyel süreç tüm bu imalat adımlarını tek geçişte tamamlar. Ancak bu durumda araştırmacılar, cihazlarını üretmek için birden fazla çalışma kullandılar. Ayrıca, rulodan ruloya baskıda geleneksel olarak kullanılan vakum bazlı metal elektrotları, perovskit malzemelerle uyumlu baskılı karbon elektrotlarla değiştirdiler.

Bu ayarlama sayesinde ekip, günde 10'den fazla güneş pili üretip analiz edebildi. Bu "yüksek verimli" deney, araştırmacıların çeşitli işleme parametreleri için en uygun değerleri hızlı bir şekilde belirlemesine olanak tanıdı ve bu da son cihazların verimliliğini artırdı.

Çeşitli uygulamalara yönelik prototipler

Vak, "Perovskit güneş pillerinin de organik bazlı olanlar gibi tamamen basılabileceğini düşündük ve iyi bir ilerleme kaydettik" diyor. "Son engel, vakum bazlı arka elektrotların ortadan kaldırılmasıydı ve biz bu çalışmada bu hedefe ulaşmayı başardık."

Araştırmacılar, ürettikleri modüllerin çeşitli uygulamalarda test amaçlı prototip olarak kullanılabileceğini söylüyor. ve bu teknolojinin rekabet avantajına sahip olacağı premium pazarlar” diyor Vak. "Örneğin, uzay uygulamalarını araştırıyoruz ve yakın zamanda fırlatılan bir uyduya baskılı perovskit güneş modülleri kurduk."

dergisinde yayınlanan bu çalışmada Doğa İletişimAraştırmacıların ürettiği en büyük güneş modülleri 10 cm x 10 cm boyutlarındaydı. Bu, akademik araştırmalarda oldukça büyük kabul edilse de, gerçek dünyadaki uygulamalar için hala çok küçük. Bu nedenle araştırmacılar için bir sonraki adım tekniklerini büyütmek olacak. Vak, "Neyse ki, CSIRO'da perovskit güneş pilleri için son teknolojiye sahip bir baskı tesisinin kurulumunu yeni tamamladık ve bu yeni pilot ölçekli yazıcıyla teknolojiyi ilerletebileceğiz" dedi. Fizik dünyası.

• 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://physicsworld.com/a/roll-to-roll-fabricated-hybrid-perovskite-solar-cells-reach-record-efficiencies/