Nazariy samaradorlik 63,2 foizni tashkil etadi, bu uchinchi avlod fotovoltaik xujayralari uchun yutuq!

Dahshatli! Yangi oraliq tarmoqli quyosh xujayralari (IBSCs) nazariy samaradorlikni 63,2 foizga etkazishi mumkin, bu oddiy quyosh batareyalaridan uch baravar yuqori (mintaqadagi samaradorlik 20 foiz)! Quyosh sanoatida inqilob qilishi mumkin bo'lgan xalqaro tadqiqot guruhi tomonidan kashfiyot! Netizenlar xitob qilmoqdalar: IBSCs kontseptsiyasi bumni boshlamoqchimi?

Uchinchi avlod quyosh texnologiyasining yangi sevgilisi

Kristalli silikon quyosh xujayralari quyosh xujayralarining birinchi avlodi, jumladan monokristal, polikristal va amorf kremniy quyosh xujayralari. Ushbu hujayralar allaqachon tijorat va turar-joy dasturlarida keng qo'llaniladi va global fotovoltaik bozorning 90 foizini tashkil qiladi. Biroq ularning energiya konvertatsiya qilish samaradorligi bor-yo‘g‘i 15-25 foizni tashkil etadi va ishlab chiqarish xarajatlari yuqori.

Ikkinchi avlod yupqa plyonkali quyosh batareyalari shisha tagliklarda ishlab chiqariladi va materiallar va ishlab chiqarish xarajatlari pastroq bo'lsa-da, ularning energiya konvertatsiya qilish samaradorligi atigi 6-10 foizni tashkil qiladi.

Quyosh batareyalarining uchinchi avlodi energiya konvertatsiyasi samaradorligini oshirish, xarajatlarni kamaytirish va ilovalarni osonlashtirishga qaratilgan. Ular yangi quyosh xujayralari sifatida tanilgan va noorganik va organik yupqa plyonkali quyosh xujayralari, bo'yoq bilan sezgir va kvant nuqta sezgir quyosh xujayralari va xalkogenid quyosh xujayralari. Ushbu hujayralarning rivojlanish muddati nisbatan qisqa bo'lishiga qaramay, ular yuqori nazariy energiya konvertatsiya samaradorligi va nisbatan past ishlab chiqarish xarajatlari tufayli rivojlanish uchun katta imkoniyatlarga ega.

Ular orasida oraliq tarmoqli quyosh batareyasi (IBSC) quyosh batareyalarining global samaradorligini oshirish uchun ajoyib yangi kontseptsiyadir. 63,2% gacha bo'lgan nazariy energiya konvertatsiya samaradorligi bilan u uchinchi avlod quyosh texnologiyasining yangi sevgilisi bo'lib, sanoat tomonidan tobora ko'proq ma'qullanmoqda.

Hujayra energiyasini konversiyalash samaradorligining bunday o'sishiga yarimo'tkazgichning taqiqlangan bandiga energiya holatlarining kichik zichligi bilan tor energiya bandini kiritish orqali erishiladi. Ushbu tor energiya diapazonining kiritilishi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanishini doimiy ushlab turganda pastki diapazondagi bo'shliqning emilishini oshirishga imkon beradi. Ushbu yaxshilanish bilan quyosh xujayrasi infraqizil nurlarning bir qismiga qo'shimcha ravishda ko'rinadigan yorug'likning ko'p qismini o'zlashtiradi va shu bilan hujayraning joriy chiqishi va energiya konvertatsiya qilish samaradorligini oshiradi.

1-rasm Hujayra energiya diapazoni diagrammasi: an'anaviy quyosh xujayralari faqat CB o'tkazuvchanlik diapazoni va valentlik diapazoni VBga ega, ammo oraliq tarmoqli quyosh xujayralari quyosh nurining yutilishini oshirish uchun oraliq tarmoqli (IB) ham kiritadi.

Oraliq tarmoqli quyosh xujayrasi (IBSC) ning yuqori nazariy energiya konvertatsiya qilish samaradorligiga qaramay, uning ishlashi o'ziga xos yuqori birikma tabiati (oraliq tarmoqli elektronlar va teshiklarni birlashtirish) va yarim o'tkazgich panjarasini yo'q qilish tufayli kutilgan darajada yuqori emas. , energiya konvertatsiya qilish samaradorligi nazariy qiymatdan pastroq yoki odatdagi hujayra samaradorligidan ham pastroq bo'lishi bilan. Shu bilan birga, hujayrani ishlab chiqarish juda qimmat. Bundan tashqari, IBSC larning ishlash muddati qisqa va faqat past haroratlarda ishlatilishi mumkin, bu esa ularning ommaviy ishlab chiqarilishi va qo'llanilishini sezilarli darajada cheklaydi.

Buyuk Britaniyadagi Imperial kolleji va Avstraliyaning Yangi Janubiy Uels universiteti (UNSW) olimlari yaqinda yangi oraliq tarmoqli quyosh batareyasi (IBSC) ishlab chiqilishi haqida e'lon qilishdi va RRL Solar jurnalida o'zlarining so'nggi tadqiqotlarini nashr etishdi. Yangi dizayn interstitsial tarmoqli quyosh xujayralari sohasida katta yutuqlarni ifodalaydi. Hisobotga ko'ra, yangi IBSC yangi quyosh batareyasi arxitekturasidan foydalanadi va hujayraning fotovoltaik samaradorligini oshirish uchun quyosh spektrida ko'proq fotonlardan samarali foydalanadigan noyob optik tuzilmani taqdim etadi. Ushbu tadqiqotning nashr etilishi, shuningdek, oraliq tarmoqli quyosh xujayralarining tijorat qo'llanilishini rag'batlantirishi kutilayotgan oraliq tarmoqli quyosh xujayralari sohasida oldinga muhim qadamdir.

Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, yangi ishlab chiqilgan oraliq tarmoqli quyosh batareyasi (IBSC) yangi quyosh xujayrasi arxitekturasini taqdim etadi, u "ratchet band" (RB) ni o'z ichiga oladi, uning energiya diapazoni 1-rasmda ko'rish mumkin. Xona haroratida ishlash mumkin. Ushbu yutuq IBSC hujayralarining kelajakdagi rivojlanishi uchun muhim asos bo'lib xizmat qiladi va oraliq tarmoqli quyosh xujayralari sohasida muhim bosqichdir.

2020 yilda ikki ispan tadqiqotchisi shunday deyishgan edi: "Biz ishonamizki, samarali IBSClar ishlab chiqilgandan so'ng, ilmiy hamjamiyat ushbu qurilmalarning ishlashini optimallashtirish uchun ko'proq kuch sarflaydi. Biz ishonamizki, IBSClar juda samarali va potentsial qimmatga tushadi. samarali, bozor segmentiga qarab, sanoat katta qiziqish ko'rsatadi." Endi yuqori samarali IBSClar ishlab chiqilmoqda, bu yana kompaniyalar ishlab chiqish va ommaviy ishlab chiqarishda ishtirok etgandan so'ng, bu PV sanoati uchun katta o'zgarishlar bo'lishi mumkin.