Källa: Perovskite-info.com
Innovativ 4T Perovskite-Silicon-tandem solceller lovar 41% effektivitetsökning, vilket minskar produktionsenergin med 35% med kostnadseffektiv, lösningsbaserad tillverkning.
Forskare från Indian Institute of Technology Roorkee, CSIR-National Physical Laboratory och ACSIR har utvecklat en kostnadseffektiv, lösningsbaserad tillverkningsmetod för en fyra terminal (4T) perovskite-silicon tandem solcell. Denna innovativa design integrerar en högpresterande halvtransparent perovskitcell (ST-PSC) med en hybrid heterojunktionssoloncell (HHSC) som bottenanordningen. HHSC: erna, kända för sin enkla struktur och tillverkning av låg temperatur, syftar till att minska energiförbrukningen med upp till 35% under produktionen, vilket utnyttjar bärar-selektiva funktionella lager som PEDOT: PSS för förbättrad effektivitet.
Forskningsteamet valde PEDOT: PSS för sin låga kostnad och enkel förberedelse och uppnådde en kraftomvandlingseffektivitet på 10,92% och en fyllfaktor på 66,04%. Den strukturerade kiselbabonbsorberaren av N-typ förbättrar kopplingskvaliteten genom att minska ytreflektansen och öka korsningsområdet. Den övre perovskitanordningen har ett transparent FTO -substrat och olika funktionella lager, vilket resulterar i en 4T -tandemeffektivitet på 15,41%, en förbättring av 41% jämfört med fristående HHSC. Dessa framsteg, bekräftade av Scaps -1 D-simulering, banar vägen för nästa generations, lösningsprocesserbara 4T-tandem solceller.
Hur förbättrar den nya 4T Perovskite-Silicon-tandemsolcellen effektiviteten och minskar kostnaderna?
Säkert! Här är några ytterligare punkter på hur den nya 4T Perovskite-Silicon tandem solcell förbättrar effektiviteten och minskar kostnaderna:
Förbättrad ljusabsorption: Integrationen av en halvtransparent perovskitcell med en kiselsolcell möjliggör bättre användning av solspektrumet. Perovskitskiktet absorberar fotoner med hög energi, medan kiselskiktet fångar foton med lägre energi, vilket maximerar den totala ljusabsorptions- och omvandlingseffektiviteten.
Minskade materialkostnader: Perovskitmaterial är i allmänhet billigare än traditionellt kisel, och den lösningsbaserade tillverkningsmetoden minskar ytterligare produktionskostnaderna genom att minimera behovet av högtemperaturbearbetning och dyra vakuumbaserade avsättningsstekniker.
Förbättrad energiutbyte: Genom att kombinera två typer av solceller kan tandemstrukturen uppnå högre energiutbyten jämfört med celler med en enda korsning. Detta är särskilt fördelaktigt i olika ljusförhållanden, där tandemcellen kan upprätthålla högre effektivitet.
Lägre tillverkning av energiförbrukning: Användningen av lågtemperaturprocesser och enkla strukturer i hybrid heterojunktionssoloncellen (HHSC) minskar den energi som krävs för tillverkning, bidrar till ett lägre kolavtryck och gör tekniken mer hållbar.
Skalbarhet och flexibilitet: Den lösningsbaserade tillverkningsmetoden är kompatibel med storskalig produktion och kan anpassas till flexibla underlag, öppna nya applikationer för solteknologi i områden som byggnadsintegrerade fotovoltaik (BIPV) och bärbara solanordningar.
Ökad stabilitet och hållbarhet: Tandemkonstruktionen kan potentiellt förbättra stabiliteten och livslängden för solcellerna genom att fördela den termiska och elektriska belastningen jämnare över skikten, vilket minskar nedbrytningshastigheten för materialen.
Potential för ytterligare effektivitetsvinster: Den modulära karaktären hos 4T -tandemdesignen möjliggör pågående förbättringar i varje skikts material och processer, vilket erbjuder en väg till ännu högre effektivitet när nya perovskitkompositioner och kiselteknologier utvecklas.
Dessa framsteg belyser potentialen för 4T Perovskite-Silicon tandem solceller för att revolutionera solindustrin genom att erbjuda en mer effektiv och kostnadseffektiv lösning för förnybar energiproduktion.
