Kalsiumtitaniittiaurinkokennot saavuttavat 24 prosentin hyötysuhteen

NREL ja joukko yhdysvaltalaisten yliopistojen tutkijoita ovat raportoineet, että uusimman kalsiumtitaniittiaurinkokennon hyötysuhde on 24 prosenttia ja säilyttää 87 prosenttia alkuperäisestä tehokkuudestaan ​​2 400 tunnin käytön jälkeen 55 celsiusasteessa kaksinkertaisella auringon säteilyvoimakkuudella.

Raportin mukaan tämä on "korkein tehokkuus tyyppisistä solurakenteista".

National Renewable Energy Laboratory (NREL) ja tutkijat Toledon yliopistosta, Coloradon yliopistosta Boulderista ja Kalifornian yliopistosta San Diegosta asettivat kerroksia lasialustalle käyttämällä uutta molekyyliä nimeltä 3-(aminometyyli) pyridiini (3-APy), arkkitehtuuri, joka eroaa tavallisista arkkitehtuureista siinä, miten kerrokset kerrostuvat lasialustalle.

Tiimi valitsi edellisen menetelmän, koska se on vakaa ja integroitu tandem-aurinkokennoihin. Tätä arkkitehtuuria käyttämällä tutkimus lisäsi kalkogenidiaurinkokennon pintaan uuden molekyylin nimeltä 3-(aminometyyli)pyridiini (3-APy). Tämä molekyyli reagoi solun sisällä olevan amidiinin kanssa muodostaen sähkökentän kalkogenidikerroksen pinnalle.

NREL:n kemian ja nanotieteen keskuksen vanhempi tutkija Kai Zhu sanoo: "Tämä antaa yhtäkkiä valtavan sysäyksen akun suorituskykyyn, ei vain tehokkuuden, vaan myös vakauden kannalta."

Reaktiivinen pintatekniikka, jota tutkijat kutsuvat nimellä 3-APy, voi parantaa merkittävästi käänteisten solujen suorituskykyä, ja tutkijat uskovat, että se voi lisätä käänteisten solujen tehokkuutta alle 23 prosentista yli 25 prosenttiin.

Heidän tutkimuksensa on julkaistu tieteellisessä Nature-lehdessä otsikolla "Pintareaktiot tehokkaiden ja stabiilien invertoitujen kalsiumtitaniittiaurinkokennojen aikaansaamiseksi".

Lokakuussa 2020 NREL loi uuden kalkogenidimateriaalin nimeltä Apex Flex, jonka tehon muunnostehokkuus oli 23,1 prosenttia 2-puolisten kalkogenidi-tandem-aurinkokennojen lasilla ja 21,3 prosenttia joustavilla muovisubstraateilla ajoneuvosovelluksissa (katso 23,1 prosentin hyötysuhde kalkogenidi-tandem-aurinkokennot).

Aiemmin saksalaiset tutkijat Wuppertalin yliopistosta ilmoittivat 24 prosentin tehokkuuden tandem-kalsiumtitaniitille ja orgaaniselle aurinkokennolle, jossa käytetään ultraohutta indiumoksidikerrosta (katso tandem-kalsiumtitaniitin/orgaanisten kennojen tehokkuus 24 prosenttia).

Lisäksi tiedotusvälineet kertoivat, että akateemikko Huang Wein ja professori Chen Yonghuan ryhmä Nanjingin teknillisen yliopiston kehittyneiden materiaalien instituutista on tutkinut uutta aurinkomateriaalia "kalkogenidiä" seitsemän vuoden ajan tuhansien kokeiden avulla. on saavuttanut 24 prosentin aurinkosähkömuunnostehokkuuden "kalkogenidiaurinkokennoissa". Tiimi on saavuttanut 24 prosentin kansainvälisen johtotason.