Uusi aurinkokenno saavuttaa 25 prosentin valosähköisen muunnostehokkuuden
Jul 01, 2022
Saksan ja Belgian tutkijat ovat työskennelleet yhdessä kehittääkseen uuden tandem-kalsiumtitaniitti/kupari-indiumdiselenidi (CIS) -aurinkokennon, jonka aurinkosähkömuunnosteho on 25 prosenttia, mikä on kaikkien aikojen korkein luokassaan. Aurinkokenno on joustava, kevyt ja monipuolinen, lupaavia sovelluksia ajoneuvoissa, kannettavissa laitteissa ja kokoontaitettavissa laitteissa. Viimeisin tutkimus julkaistiin ACS-Energy Letters -lehdessä, joka on American Chemical Societyn jaosto.
Kalkogenidi on uudenlainen materiaali, jolla on erityinen kiderakenne. Viimeisen vuosikymmenen aikana kalsiumtitaniittiaurinkokennot ovat edenneet nopeasti saavuttaakseen aurinkosähkön tehokkuuden, joka on verrattavissa pitkään vakiintuneiden piiaurinkokennojen tehokkuuteen.
Aurinkokennojen tehokkuutta voidaan lisätä käyttämällä kahta tai useampaa kennoa pinossa. Jos jokainen pinossa oleva aurinkokenno pystyy absorboimaan tehokkaasti valoa eri osasta aurinkospektria, voidaan luontaisia häviöitä pienentää ja koko kennon aurinkosähkötehoa lisätä. Kalkogenidi-aurinkokennoista on "monikäyttöisyytensä" ansiosta tullut "johtaja" pinottujen aurinkokennojen alalla. Kalkogenidiä ja piitä käyttävät tandem-aurinkokennot ovat saavuttaneet jopa 29 prosentin tai enemmän aurinkosähköhyötysuhteen, mikä on huomattavasti korkeampi kuin pelkästä kalkogenidistä (25,7 prosenttia) tai piistä (26,7 prosenttia) valmistetut kennot.
Uusimmassa tutkimuksessa kansainvälinen tutkimusryhmä, jota johti tohtori Marko Preciado Karlsruhen teknillisestä korkeakoulusta, on onnistuneesti tuottanut tandem-kalsiumtitaniitti/CIS-aurinkokennoja, joiden aurinkosähkömuunnostehokkuus on jopa 24,9 prosenttia, mikä on korkein koskaan saavutettu aurinkosähkömuunnostehokkuus. tämän tyyppistä tekniikkaa.
Kalkogenidin yhdistäminen muihin materiaaleihin, kuten kupari-indiumdiselenidin tai kupari-indiumgalliumdiselenidin kanssa, lupaa tutkijoiden mukaan joustavia ja kevyitä tandem-aurinkokennoja. Tällaisia kennoja voitaisiin asentaa paitsi rakennuksiin, myös ajoneuvoihin ja kannettaviin laitteisiin, ja ne voitaisiin jopa taittaa tai rullata varastointia varten ja laajentaa tarvittaessa esimerkiksi kaihtimiin tai markiisiin varjottamaan aurinkoa ja tuottamaan samalla sähköä.
Tutkijat sanoivat: "Viimeisin tutkimus osoittaa kalsiumtitaniitin/CIS-tandem-aurinkokennojen potentiaalin, mikä tasoittaa tietä mahdolliselle tehokkuuden kasvulle tulevaisuudessa yli 30 prosenttiin."
