Австралийските изследователи на фотоволтаиката са направили' готин' откритие: Синглетно делене и тандемни слънчеви клетки - два иновативни начина за генериране на слънчева енергия по -ефективно - също помагат за понижаване на работните температури и поддържат устройствата да работят по -дълго.
Тандемните клетки могат да бъдат направени от комбинация от силиций - най -често използваният фотоволтаичен материал - и нови съединения като нанокристали от перовскит, които могат да имат по -голяма пролука от силиция и да помагат на устройството да улавя повече слънчев спектър за генериране на енергия.
Междувременно синглетното делене е техника, която произвежда два пъти електронните носители на заряд от нормалното за всеки фотон светлина, който' s поглъща. Тетраценът се използва в тези устройства за прехвърляне на енергия, генерирана от синглетно делене, в силиций.
Учени и инженери по целия свят работят по най-добрия начин за включване на тандемни клетки и процеси на делене на синглет в търговски жизнеспособни устройства, които могат да поемат от конвенционалните силиконови слънчеви клетки с едно кръстовище, които обикновено се намират на покривите и в големи масиви.
Сега работата, извършена от Училището по фотоволтаични и възобновяеми енергийни инженеринги и Центъра за високи постижения на ARC в Exciton Science, и двете базирани в UNSW в Сидни, подчертава някои ключови предимства както за тандемните клетки, така и за деленето на синглет.
Изследователите показаха, че както силициевите/перовскитните тандемни клетки, така и синглетните делещи клетки на базата на тетрацен ще работят при по-ниски температури от конвенционалните силициеви устройства. Това ще намали въздействието на щетите от топлината върху устройствата, ще удължи живота им и ще намали цената на произвежданата от тях енергия.
Например, намаление на работната температура на модула с 5-10 ° C съответства на 2% -4% печалба в годишното производство на енергия. Обикновено се установява, че животът на устройствата се удвоява за всяко понижаване на температурата с 10 ° C. Това означава увеличаване на живота от 3,1 години за тандемните клетки и 4,5 години за клетките на синглетно делене.
В случая на синглетни делещи клетки, има' има друга удобна полза. Когато тетраценът неизбежно се разгражда, той става прозрачен за слънчевата радиация, което позволява на клетката да продължи да функционира като конвенционално силиконово устройство, макар и първоначално работещо при по -ниска температура и осигуряващо по -висока ефективност през първата фаза от своя жизнен цикъл.
Водещият автор д -р Джесика Яджи Джианг каза:" Търговската стойност на фотоволтаичните технологии може да бъде увеличена чрез увеличаване на ефективността на преобразуване на енергията или експлоатационния живот. Първият е основният двигател за развитието на технологии от следващо поколение, докато малко се обмисля потенциалните предимства на продължителността на живота.
& "Ние демонстрирахме, че тези усъвършенствани фотоволтаични технологии също показват допълнителни ползи по отношение на увеличения живот, като работят при по -ниски температури и по -голяма устойчивост при разграждане, въвеждайки нова парадигма за оценка на потенциала на новите технологии за слънчева енергия."