شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید

16:49 ۲۱۸ روز و ۲۰ ساعت پیش ایسنا 227 0
شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید

ساختار هرمی سطح سلول خورشیدی سیلیکون-پروسکایت، رکورد جدیدی را در بهره‌وری سلول‌های خورشیدی به جای گذاشت.

ایسنا

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، سیلیکون سال‌هاست که ماده اصلی به کار رفته در سلول‌های خورشیدی است و دلیل خوبی هم دارد؛ ارزان، پایدار و کارآمد است.

متاسفانه سیلیکون از لحاظ نظری کمبودهایی دارد، اما همراه شدن آن با مواد دیگر می‌تواند توانایی‌های آن را زیاد کند.

در حال حاضر، محققان موسسه پلی‌تکنیک لوزان (EPFL) و مرکز الکترونیک و میکروتکنولوژی سوییس (CSEM)، یک تکنیک جدید برای ترکیب سیلیکون و پروسکایت برای ساخت سلول‌های خورشیدی ایجاد کرده‌اند و کارایی 25.2 درصد را گزارش کرده‌اند که یک رکورد برای این ترکیب است.

سلول‌های خورشیدی ساخته‌شده از سیلیکون موجود در بازار، حداکثر حدود 20 تا 22 درصد بهره‌وری دارند که بازدهی بدی نیست، اما فضای رشد بیشتر ندارد.

پروسکایت(Perovskite) در سال‌های اخیر به عنوان یک جایگزین مناسب و معقول به شمار می‌رود و از بهره وری 3.8 درصدی در سال 2009 به بهره‌وری بیش از 20 درصدی در سال 2016 رسیده است. با این حال، گرانتر از سیلیکون است و آن هم برای خود دارای یک سقف کارایی است.

ترکیب کردن پروسکایت و سیلیکون در یک سلول خورشیدی می‌تواند به نقاط قوت هر دو ماده کمک کند. پروسکایت در تبدیل نور سبز و آبی به برق بهتر عمل می‌کند، در حالی که سیلیکون متشکل از قرمز و مادون قرمز است، بنابراین با هم می‌توانند طیف گسترده‌ای را جذب کنند.

"فلورنت ساهلی" و "جرمی ورنر"، نویسندگان این مطالعه می‌گویند: با ترکیب این دو ماده، ما می‌توانیم استفاده از طیف خورشیدی را به حداکثر برسانیم و میزان تولید انرژی را افزایش دهیم. محاسبات و کارهایی که انجام داده‌ایم، نشان می‌دهد که کارایی 30 درصدی به زودی امکان‌پذیر است.

شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید

سلول خورشیدی جدید سیلیکون-پروسکایت به بازدهی 25.2 درصدی رسیده است. این رقم در میان انواع سلول‌های خورشیدی یک رکورد محسوب می‌شود. بیشترین بازدهی که در گذشته ثبت شده، از سلول خورشیدی ایندیوم در نوامبر 2016 بود که بهره‌وری 24.5 درصدی را ثبت کرد.

سطح سلول خورشیدی جدید به شکل هرم‌هایی با ارتفاع حدود پنج میکرون ساخته شده که اجازه می‌دهد تا نور را بیشتر و بهتر جذب کند.

برای پوشش قله‌ها و دره‌های سیلیکون به اندازه یکسان، محققان ابتدا از تبخیر استفاده کردند تا یک لایه پایه معدنی ایجاد شود که اهرام را پوشش دهد. سپس یک محلول آلی مایع به شکل پوشش اضافه می‌شود که به منافذ لایه پایه می‌رسد.

سرانجام محققان اینلایه‌ها رادر معرض دمای 150 درجه سانتی‌گراد (302 درجه فارنهایت) قرار می‌دهند که اجازه می‌دهد یک لایه پروسکایت در بالای صفحه کریستال شود و یک لایه نازک را تشکیل دهد که تمام سطح سیلیکون را پوشش می‌دهد.

محققان می‌گویند که این روند نسبتا ساده است و می‌تواند تنها با چند مرحله اضافی در خطوط تولید موجود مورد استفاده قرار گیرد. این باعث می‌شود که سلول‌های خورشیدی جدید تولید شوند، بدون اینکه هزینه‌ها به طور محسوسی افزایش پیدا کند.

این تحقیق در مجلهNature Materialsمنتشر شده است.


گروه های زیر مجموعه علمی دانشگاهی

صنفی، فرهنگی
صنفی، فرهنگی

آخرین اخبار

توسعه ورزش همگانی رسالت مدیریت شهری مراغه است
مراغه - ایرنا - شهردار مراغه گفت: رسالت مدیریت شهری و سیاست های راهبردی شورای اسلامی شهر همواره با جامعه ورزشی شهرستان هم سو بوده و در راستای ارتقا و توسعه ورزش در سه بعد ورزش همگانی، کارمندی و قهرمانی فعال بوده است.
دستبند پلیس بر دستان سارق ۱۴ ساله
جانشین فرمانده انتظامی شهرستان رودان از شناسایی و دستگیری سارق منازل و کشف اموال مسروقه در این شهرستان خبر داد.
سایه بزرگ رسوایی بر ورزش کره جنوبی
پکن- ایرنا- ورزش کره جنوبی، کشوری که در بسیاری از رشته ها، برنده مدال های خوشرنگ و گوناگون جهانی است امروز بیش از هر زمان دیگری سایه سنگین خشونت و فساد را احساس می کند تا حدی که دولتمردان کشور را نیز به واکنش وادار کرده است.
شیطنت دانش آموز، معلم را سوزاند!
رئیس اداره اطلاع رسانی و روابط عمومی آموزش و پرورش سیستان و بلوچستان در ارتباط با حادثه برای دانش آموز و آموزگارمدرسه ابتدایی شهرستان بمپور گفت: در حین انجام آزمایش درس کوه آتشفشان درس علوم تجربی پایه ششم مقداری ازمواد مورد استفاده در اثر شیطنت یکی از دانش آموزان موجب ایجاد سوختگی سطحی آموزگار و 2 دانش آموزشد.
اردوی تیم ملی هندبال بانوان در اراک آغاز شد
اراک - ایرنا - چهارمین مرحله اردوی تیم ملی هندبال بانوان نوجوان روز پنجشنبه به میزبانی استان مرکزی در اراک آغاز شد.
سوءاستفاده ۲ متهم به سرقت از نام نهاد انقلابی
پرونده موبایل‌قاپی دو موتورسوار مشکوک که متهمند چندی پیش موبایل‌های مردم را در حوالی خیابان سهروردی تهران سرقت کرده‌اند، در دادسرا مورد رسیدگی است.
مسابقات کشتی جام شهید هاشمی نژاد در بهشهر آغاز شد
ساری- ایرنا- شانزدهمین دوره مسابقات کشتی جام شهید هاشمی نژاد با برگزاری مراسم وزن کشی 223کشتی گیر در قالب 22 تیم داخلی و خارجی امروز پنجشنبه با حضور سرپرست فدراسیون کشتی دربهشهر آغاز شد.
تقابل به گل نشسته های لیگ برتر بانوان
ساری – ایرنا – تیم سپیدار بانوان قائمشهر و خلیج فارس شیراز به عنوان تیم های انتهای جدولی لیگ برتر بانوان از فردا روز جمعه به مصاف یکدیگر خواهند رفت.
متهم حادثه دردناک لواسان با قرار وثیقه آزاد شد
رییس دادگستری لواسانات در خصوص آخرین وضعیت پرونده حمله سگ به یک خانواده در لواسان گفت: بنده به عنوان دادستان و مدعی العموم این موضوع را تا انتها و در محدوه قانون پیگیری خواهم کرد و از حق و حقوق تضییع شده خانواده شاکی حمایت می‌کنم.
توافق چلسی با انتقال قرضی هیگوآین از تورین به استمفوردبریج
تهران- ایرنا- براساس گزارش رسانه های انگلیسی، باشگاه چلسی موافقت خود را برای جذب قرضی «گونزالو هیگوآین» مهاجم تیم فوتبال یوونتوس که هم اکنون به طور قرضی در آ. ث میلان توپ می زند، اعلام کرد.

پر بازدید ترین اخبار امروز

دفاع تراکتوری‌ها از خرج‌های میلیاردی زنوزی
رئیس هیئت‌مدیره باشگاه تراکتورسازی با بیان این موضوع که باشگاه تبریزی دولتی نیست از خرج‌هایی که طی این مدت انجام شده دفاع کرد.
برگزاری نمایشگاه کتاب در مصلی آثار زیان‌باری برای زیست شهری دارد
عضو شورای شهر تهران گفت: برگزاری نمایشگاه در مصلی آثار زیان‌باری برای زیست شهری دارد و وضعیت ترافیک را تشدید می‌کند.
عربستان - قطر؛ بازی سیاسی در ابوظبی
چهاردهمین روز از مسابقات فوتبال جام ملت‌های آسیا امشب با برگزاری چهار دیدار پیگیری خواهد شد.
کاملا سفید، کاملا زمستان؛ برف در ۲۹ استان
سازمان هواشناسی کشور برای امروز در ۲۹ استان کشورمان بارش "برف و باران" پیش‌بینی کرد.
لبنان دعوت آمریکا برای کنفرانس ورشو را رد کرد
شبکه خبری المیادین از نپذیرفتن دعوت آمریکا از سوی لبنان برای شرکت در کنفرانس ضد ایرانی در ورشو پایتخت لهستان خبر داد.
تلسکوپ هابل، کار خود را تا پایان هفته آغاز می‌کند
داستان جذاب سفر آب در زمین با تصاویر هوایی+عکس
هر کس تسلا مدل 3 را هک کند یک تسلا جایزه می‌گیرد
مصرف گل حتی برای یک بار ساختار مغز را تغییر می‌دهد
نیمی از کارمندان رباتیک یک هتل چینی اخراج شدند
تولید رنگ‌ با گرمای لیزر
جلیقه ایربگ دوچرخه سواری ساخته شد+فیلم
ماموریت نمونه سرنشین‌دار دراگون به تعویق افتاد
تصویری خارق‌العاده از آسمان یکی از خشک‌ترین بیابان‌های دنیا
پیش‌بینی سرطان پستان با کمک یک سیستم آنلاین