المصدر: list.solar
إحداث ثورة في الطاقة الشمسية ، يكشف الباحثون عن خلية ترادفية CIGS-Perovskite مع سجل 24.6 ٪ من الكفاءة ، ووعد بمستقبل أكثر إشراقًا ومستدامًا لابتكار الطاقة المتجددة!
حقق باحثون من HZB و Humboldt Berlin معلمًا مهمًا في الطاقة الشمسية مع خلية ترادفية CIGS-Perovskite التي تتميز بكفاءة قياسية قدرها 24.6 ٪. تم التحقق من هذا التقدم من قبل معهد Fraunhofer لأنظمة الطاقة الشمسية. يجمع التصميم المبتكر بين خلية قاع CIGS مع خلية Perovskite العلوية ، التي تحققت من خلال طبقات التلامس المحسنة بين الاثنين.
كان المشروع مجهودًا تعاونيًا شمل طالب Tu Berlin Master Thede Mehlhop والباحث HZB Guillermo Farias Basulto ، الذين استخدموا تقنيات ترسب الفراغ المتقدمة في منشأة Koala's HZB. أكد البروفيسور روتجر شلاتمان على خبرة الفريق ، معربًا عن ثقتها في أن التطورات الإضافية يمكن أن تدفع الكفاءة إلى ما بعد 30 ٪ في المستقبل.
ما هي التقنيات المبتكرة التي أدت إلى تحقيق كفاءة 24.6 ٪ في الخلايا الشمسية؟
تصميم الخلايا الترادفية: يتيح المزيج المبتكر من CIGS (النحاس الإنديوم غاليوم سيلينيد) وطبقات بيروفسكايت في تكوين ترادفي استخدام أفضل للطيف الشمسي ، حيث تمتص كل طبقة أطوال موجية مختلفة من الضوء بشكل أكثر فعالية.
طبقات التلامس المحسنة: طور الفريق طبقات اتصال محسّنة بين خلايا CIGS و Perovskite ، مما يعزز كفاءة نقل الشحن وتقليل خسائر إعادة التركيب ، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين الكفاءة الإجمالية.
تقنيات ترسب الفراغ المتقدمة: مكّن استخدام عمليات ترسب الفراغ المتطورة في مرفق Koala من HZB تحكمًا دقيقًا على سمك وجودة طبقات الامتصاص ، وهو أمر بالغ الأهمية لزيادة امتصاص الضوء وتقليل العيوب.
هندسة واجهة المواد: ركز الباحثون على هندسة الواجهات بين المواد المختلفة ، مما أدى إلى تحسين إدارة الضوء وخصائص نقل الشحن ، مما يؤدي إلى مستويات أداء أعلى.
خصائص امتصاص الضوء المحسّنة: تمتلك المواد المحددة التي تم اختيارها لكل من خلايا CIGS و Perovskite خصائص امتصاص الضوء الممتازة ، مما يتيح التقاط المزيد من أشعة الشمس وتحويله إلى كهرباء.
درجة الحرارة والاستقرار البيئي: تم اتخاذ خطوات كبيرة في زيادة استقرار ومتانة طبقة Perovskite تحت تقلبات درجة الحرارة والظروف البيئية ، مما يعزز الجدوى طويلة الأجل للخلية الشمسية.
التعاون مع الأوساط الأكاديمية: ترمز الشراكة بين الباحثين من HZB وجامعة Humboldt إلى أهمية التعاون متعدد التخصصات في دفع حدود التكنولوجيا الشمسية من خلال الخبرة المشتركة في علوم المواد والهندسة.
التحقق من الصحة التنظيمية والاختبار: إن تحقيق مطالبات الكفاءة من خلال التحقق المستقل من معهد Fraunhofer يضفي مصداقية على النتائج ، مما يشجع على مزيد من الاستثمار والاهتمام في تقنيات الطاقة الشمسية المتقدمة.
إمكانات قابلية التوسع في المستقبل: يمكن توسيع نطاق المنهجيات والمواد المستخدمة للإنتاج التجاري ، وهو أمر ضروري في جعل تقنيات الطاقة الشمسية المتقدمة أكثر سهولة وقابلة للحياة اقتصاديًا.
البحث والتطوير المستمر: من المخطط البحث المستمر لاستكشاف مواد وتكوينات بديلة يمكن أن تعزز الكفاءة ، بهدف تجاوز علامة الكفاءة بنسبة 30 ٪ في التكرارات المستقبلية لهذه الخلايا الشمسية.
