Australski istraživači fotonapona napravili su' cool' otkriće: Jednostruka fisija i tandem solarne ćelije - dva inovativna načina za učinkovitiju proizvodnju solarne energije - također pomažu u snižavanju radnih temperatura i održavanju uređaja duljim.
Tandem ćelije mogu biti izrađene od kombinacije silicija - najčešće korištenog fotonaponskog materijala - i novih spojeva poput nanokristala perovskita, koji mogu imati veći raspon pojasa od silicija i pomoći uređaju da uhvati više solarnog spektra za proizvodnju energije.
Singletna fisija je u međuvremenu tehnika koja proizvodi dva puta više elektronskih nosača naboja od normalnih za svaki foton svjetlosti koji apsorbira &. Tetracen se koristi u ovim uređajima za prijenos energije nastale singletnom fisijom u silicij.
Znanstvenici i inženjeri diljem svijeta rade na najboljem načinu za uključivanje tandem ćelija i procesa fisije singleta u komercijalno održive uređaje koji mogu preuzeti od konvencionalnih jednokrilnih silicijskih solarnih ćelija koje se obično nalaze na krovovima i u velikim nizovima.
Sada su radovi koje su proveli Fakultet fotonaponskih i obnovljivih izvora energije i ARC Centar izvrsnosti u znanosti Exciton, oba sa sjedištem na UNSW -u u Sydneyu, istaknuli neke ključne prednosti tandem ćelija i cijepanja singleta.
Istraživači su pokazali da će i tandemske stanice silicij/perovskit i ćelije singletne fisije na bazi tetracena raditi na nižim temperaturama od konvencionalnih silicijskih uređaja. To će smanjiti utjecaj štete uzrokovane toplinom na uređaje, produljiti njihov vijek trajanja i smanjiti troškove energije koju proizvode.
Na primjer, smanjenje radne temperature modula za 5-10 ° C odgovara povećanju godišnje proizvodnje energije od 2% -4%. Općenito je utvrđeno da se životni vijek uređaja udvostručuje za svako smanjenje temperature za 10 ° C. To znači povećanje životnog vijeka za 3,1 godine za tandem ćelije i 4,5 godine za ćelije fisije singleta.
U slučaju ćelija pojedinačnih fisija, postoji' još jedna korisna prednost. Kad se tetracen neizbježno razgradi, postaje transparentan za sunčevo zračenje, dopuštajući ćeliji da nastavi funkcionirati kao konvencionalni silicijski uređaj, iako onaj koji je u početku radio na nižoj temperaturi i pružao vrhunsku učinkovitost tijekom prve faze svog životnog ciklusa.
Vodeća autorica, dr. Jessica Yajie Jiang rekla je:" Komercijalna vrijednost fotonaponskih tehnologija može se povećati povećanjem učinkovitosti pretvorbe energije ili radnim vijekom. Prvi je primarni pokretač razvoja tehnologije sljedeće generacije, dok se o potencijalnim prednostima životnog vijeka malo razmišljalo.
& quot; Pokazali smo da ove napredne fotonaponske tehnologije također pokazuju pomoćne prednosti u smislu produženog vijeka rada na nižim temperaturama i veće otpornosti pri degradaciji, uvodeći novu paradigmu za procjenu potencijala novih tehnologija solarne energije."