Kalsiumtitaanioksidin aurinkosähkömoduulit sisätiloissa, joiden muunnostehokkuus ylittää 36 prosenttia

Äskettäin professori Mai Yaohuan tiimi Jinanin yliopiston uuden energiateknologian instituutissa on saanut riippumattoman kolmannen osapuolen sertifikaatin yli 36 prosentin muunnostehokkuudesta suurialueisille kalsiumtitaniittisisäisten aurinkosähkömoduuleille, mikä on tähän mennessä suurin arvo maailmassa. Asiaankuuluvat tutkimustulokset julkaistiin Advanced Science -lehdessä.

Kalkogenidia valoa absorboivana kerroksena käyttävä aurinkokennoteknologia on saanut viime vuosina paljon huomiota. Aurinkosähkökennojen käyttöä sisätilojen heikossa valaistuksessa voidaan käyttää laajalti teollisissa IoT-, älykoti- ja älykkään liikkuvuuden sovelluksissa, mutta ne vaativat laajan optisen kaistavälin korkean muunnostehokkuuden saavuttamiseksi. Kalkogenidivaloa absorboivien kerrosten optista kaistaväliä voidaan säätää laajalla alueella, mikä mahdollistaa korkean muunnostehokkuuden aurinkosähkölaitteiden saamisen, ja tiimit ovat jo raportoineet sisätiloissa olevista kalkogenidivalokennoista, joiden hyötysuhde on yli 40 prosenttia.

Kuitenkin suuri bromi (Br) pitoisuus laajakaistaisissa kalkogenidikalvoissa voi helposti aiheuttaa faasierotteluilmiöitä ja vaikuttaa laitteen suorituskykyyn. Mai Yaohuan työryhmä tutki suhdetta kalkogenidi-aurinkosähkökennojen kaistanvälin ja sisätilojen aurinkosähkön suorituskyvyn välillä ja havaitsi, että faasierotuksen lisäksi Br:n tyhjiövirheet kalkogenidivaloabsorptiokerroksessa ovat yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka rajoittavat kalkogenidivalokennojen avoimen piirin jännitettä. soluja. Käsittely jodia (I) sisältävillä pienimolekyylisillä alkalimetallimateriaaleilla ratkaisee tehokkaasti Br-vajausongelman ja parantaa laitteen muunnostehokkuutta hämärässä. TL84-valonlähteellä 1000 luksia, sisätilojen aurinkosähkömoduuli, jonka tehollinen pinta-ala on 12,30 cm2, saavutti riippumattoman kolmannen osapuolen sertifioiman 36,36 prosentin muuntotehokkuuden, mikä on maailman korkein raportoitu kalsiumtitaniitista matalan valon moduulin muunnostehokkuus.

Samaan aikaan tiimi kehitti prototyypin sisätilojen valoenergian keruujärjestelmän, joka perustuu chalcogenide PV -moduuliin, jolla saavutetaan sisätilojen valoenergian kerääminen, maksimaalisen tehopisteen seuranta, virran ja akun hallinta, ympäristön lämpötilan ja kosteuden kerääminen, Bluetooth-viestintä ja ei- lataaminen. Lisäksi tiimi totesi, että sisätilojen aurinkokennojen suorituskyvyn tarkka testaus ja testausprosessin standardointi ovat kriittisiä teknologian teollistumisen kannalta.