المصدر: newatlas.com
أثبت البيروفسكايت والسيليكون أنهما ثنائي هائل في عالم الخلايا الشمسية ، والآن حققوا مستوى قياسيًا جديدًا من الكفاءة. طور فريق في Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) خلايا شمسية بكفاءة تزيد عن 32 بالمائة.
لطالما كان السيليكون هو المعيار الصناعي للخلايا الشمسية ، وذلك بفضل كفاءته ومتانته وتكلفته ، لكن الأجهزة الحالية تقترب من الحد الأقصى النظري للكفاءة. في غضون ذلك ، يعتبر بيروفسكايت شابًا مغرورًا صعد بسرعة عبر الرتب ويهدد بسرقة التاج.
ولكن يبدو أن أفضل نتيجة هي عندما تنحى هاتان المادتان التنافس بينهما وتتعاونان معًا. تعد الخلايا الشمسية الترادفية من مادة البيروفسكايت / السيليكون أكثر كفاءة من أي من المادتين بمفردهما ، وذلك بفضل قدرتها على حصاد أجزاء مختلفة من الطيف الشمسي - يتحول البيروفسكايت إلى الضوء الأزرق بشكل أفضل ، بينما يركز السيليكون أكثر على الأطوال الموجية الحمراء والأشعة تحت الحمراء.
يتكون جهاز HZB الجديد من خلية علوية مكونة من عدة طبقات رقيقة من البيروفسكايت ، وخلية سفلية تفعل الشيء نفسه مع السيليكون. يسمح وجود سلسلة من الطبقات للألوان المختلفة للضوء بالترشيح إلى المستويات الأدنى ، وتقليل الخسائر الكهربائية. صمم الفريق أيضًا واجهة جديدة بين المنطقة النشطة والأقطاب الكهربائية ، مما ساعد على تعزيز الكفاءة الإجمالية للخلية.
والنتيجة النهائية هي خلية شمسية ترادفية من البيروفسكايت / السيليكون تتميز بكفاءة تصل إلى 32.5 بالمائة. هذا الرقم القياسي الجديد ، الذي تم التحقق منه بشكل مستقل ، هو حاليًا الأعلى من أي تقنية كهروضوئية ناشئة وفقًا لجدول يتم الاحتفاظ به وتحديثه بانتظام من قبل المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL). إنها خطوة جيدة عن صاحب الرقم القياسي السابق البالغ 31.25 في المائة ، والذي تم تحقيقه قبل بضعة أشهر فقط ، بينما كان قبل عام واحد خجولًا بنسبة 30 في المائة. يدعي الفريق أن هذا التقدم الأخير يدفع التكنولوجيا إلى عالم جديد مهم.
قال البروفيسور بيرند ريش ، المدير العلمي لـ HZB: "عند 32.5 في المائة ، أصبحت كفاءة الخلايا الشمسية في HZB الترادفية الآن في نطاقات لم تتحقق سابقًا إلا من خلال أشباه الموصلات III / V باهظة الثمن". "يوضح الرسم البياني NREL بوضوح كيف كانت الزيادتان الأخيرتان من EPFL و HZB رائعة حقًا."
