See pilvise päevaga must räni päikesepatarei võib saavutada rekordilise 22,1% -lise efektiivsuse

Kui enamik inimesi mõtleb päikeseenergiale, mõtlevad nad tavaliselt soojemale kliimale, kus on palju päikest. Hoolimata kõikidest päikese viimastel aastatel tehtud edusammudest, on tõsi, et rakud toimivad kõige paremini päikesevalguse käes. See ei pruugi enam vajalik olla. Soome Aalto ülikooli teadlased on saavutanud nanostruktuuriga räni ehk musta päikesepatarei rekordilise 22,1% efektiivsuse. Nad saavutasid selle õhukese, passiivne film nanostruktuuridel protsessi abil, mida nimetatakse aatomkihi sadestamiseks, ja integreerides kõik raku tagaküljel olevad metallkontaktid.



Võib-olla parim osa: mustad päikesepatareid töötavad pilvistel päevadel tõesti hästi. 'See on eelis eelkõige põhjas, kus päike paistab suure osa aastast väikese nurga alt,' ütles uuringut koordineerinud professor Hele Savin Aalto ülikoolist. 'Oleme näidanud, et talvel Helsingis toodavad mustad rakud tunduvalt rohkem elektrit kui traditsioonilised elemendid, kuigi mõlema elemendi kasutegur on sama.'

Musta päikesepatarei struktuur

Eelnimetatud protsessi kasutades õnnestus meeskonnal oma varasem rekord ületada peaaegu 4%, mis on vapustav saavutus. Uutel rakkudel on sertifitseeritud välimine kvantefektiivsus 96% 300 nm lainepikkustel, mis meeskonna sõnul näitab, et laetud kandja pinna rekombinatsioon ei ole enam probleem - ja et esimest korda ei piira must räni energia muundamise efektiivsust. Ja tänu mustade päikesepatareide omastele omadustele suudavad nad päikesekiirgust hõivata väikeste nurkade all, tekitades kogu päeva jooksul rohkem elektrit kui traditsiooniliste elementidega.



„Meie rekordrakud valmistati p-tüüpi räni abil, mis kannatab teadaolevalt lisanditega seotud lagunemise all. Pole mingit põhjust, miks n-tüüpi räni või arenenumate rakustruktuuride abil ei oleks võimalik saavutada veelgi suuremat efektiivsust, ”ütles Savin. Järgmisena võtab meeskond sama protsessi ja rakendab seda muud tüüpi rakustruktuuride jaoks, näiteks õhukeste ja mitmekristalliliste rakkude jaoks. Samuti soovivad nad proovida rakkude valmistamist, kasutades p-tüüpi räni asemel n-tüüpi räni. Selles näites kasutatud 'parimad' lahtrid olid 3 × 3 sentimeetri suurused; hilisemaid näiteid saab laiendada täieliku vahvlini tööstuslikus ulatuses, ütles meeskond.

Andmed näitavad, et musta räni kasutamine võib suurendada energiatõhusust päevas 3%, võrreldes sama efektiivsusega võrdluselemendiga, kuna teadlased on selle paremaks nurgaks. Aalto ülikooli meeskonna tulemused avaldati aastal Looduse nanotehnoloogia .

Veel 2014. aasta augustis töötasid Michigani osariigi ülikooli teadlased välja a täielikult läbipaistev päikesepatarei mis parandas olemasolevaid poolläbipaistvaid kujundusi, ehkki see rakk on praegu umbes 1% efektiivsusega piiratud.



Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com