ثبت رکورد جدید برای کارایی سلول های خورشیدی

محققان موسسه پلی تکنیک فدرال لوزان با همکاری مرکز الکترونیک و میکروفناوری سوییس، تکنیک جدیدی را برای ترکیب سیلیکون و سلول خورشیدی پروسکایت ابداع کردند و توانستند به کارآیی 25.2 درصدی دست یابند.

کد خبر: ۲۲۷۲۴۹

تاریخ: ۲۳ خرداد ۱۳۹۷ - ۱۳:۲۵

به گزارش ایران اکونومیست از پایگاه خبری ساینس دیلی، سلول های خورشیدی سیلیکونی کارآیی بین 20 تا 22 درصد دارند. سلول های پروسکایت نیز اکنون به کارآیی 20 درصدی رسیده اند. پروسکایت یک ماده معدنی است که قابلیت خوبی در تبدیل نور سبز و آبی به الکتریسیته دارد، در حالی که سیلیکون در تبدیل نور قرمز و مادون قرمز به الکتریسیته عملکرد خوبی دارد. ترکیب این ماده امکان تبدیل طیف وسیعی از نور را به الکتریسیته فراهم می کند.
مهمترین چالش تولید سلول های ترکیبی به فرآیند تولید آن ها مربوط می شود. سلول های پروسکایت از طریق غوطه ور کردن پنل در یک حوض حاوی پروسکایت مایع انجام می شود در حالی که سطح سیلیکون دارای ساختارهای هرمی شکل است. در نتیجه وقتی درون حوض پروسکایت قرار می گیرد، این ماده در گودی ها جمع شده و نوک هرم ها خارج از آن باقی می مانند.
محققان برای حل این مشکل با استفاده از تبخیر، یک بستر غیرارگانیک ایجاد می کنند که سطح هرم ها را پوشش می دهد. سپس با استفاده از تکنیک پوشش دورانی، یک محلول مایع ارگانیک به آن اضافه می کنند تا گودی های بستر را پر کند. در پایان بستر را تا دمای 150 درجه سانتیگراد گرم می کنند تا لایه پروسکایت روی سطح کریستالی شود و یک لایه نازک را روی تمام سطح سیلیکون ایجاد کند.
به گفته محققان این فرآیند تولید، نسبتا ساده است و به سادگی می توان آن را به خط تولیدهای موجود، اضافه کرد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature Materials منتشر شده است.