Quelle: Perovskite-info.com
Innovative 4T-Perovskit-Silicon-Tandem-Solarzellen versprechen 41% Effizienzschub und senkt die Produktionsenergie um 35% mit kostengünstiger, lösungsbasierter Herstellung.
Forscher des indischen Instituts für Technologie Roorkee, CSIR-National Physical Laboratory und ACSIR haben eine kostengünstige, lösungsbasierte Herstellungsmethode für eine Vier-terminale (4T) Perovskit-Silicon-Tandem-Solarzelle entwickelt. Dieses innovative Design integriert eine semi-transparente Perovskitzelle (ST-PSC) mit einer hybriden Heteroübergang-Silizium-Solarzelle (HHSC) als unteres Gerät. Die HHSCs, die für ihre einfache Struktur und Temperaturentwicklung bekannt sind, zielen darauf ab, den Energieverbrauch während der Produktion um bis zu 35% zu senken und die mit Trägerselektiven zu selektiven funktionellen Schichten wie PEDOT: PSS für eine verbesserte Effizienz zu nutzen.
Das Forschungsteam wählte PEDOT: PSS für seine geringen Kosten und die einfache Vorbereitung aus, erreichte eine Leistungsumwandlungseffizienz von 10,92% und einen Füllfaktor von 66,04%. Der strukturierte Siliziumabsorber vom Typ N-Typ verbessert die Übergangsqualität, indem es die Oberflächenreflexion reduziert und den Anschlussbereich erhöht. Das oberste Perovskit -Gerät verfügt über ein transparentes FTO -Substrat und verschiedene funktionelle Schichten, was zu einer 4T -Tandem -Effizienz von 15,41% führt, was eine Verbesserung von 41% gegenüber eigenständigen HHSCs hat. Diese Fortschritte, die durch SCAPS -1 D-Simulation bestätigt wurden, ebnen den Weg für die nächste Generation, Lösungsverarbeitbare 4T-Tandem-Solarzellen.
Wie verbessert die neue 4T Perovskit-Silicon Tandem Solar Cell die Effizienz und senkt die Kosten?
Sicherlich! Hier finden Sie einige zusätzliche Punkte, wie die neue 4T Perovskit-Silicon-Solarzelle die Effizienz verbessert und die Kosten senkt:
Verbesserte Lichtabsorption: Die Integration einer semi-transparenten Perovskitzelle mit einer Silizium-Solarzelle ermöglicht eine bessere Nutzung des Solarzspektrums. Die Perovskitschicht absorbiert energiereiche Photonen, während die Siliziumschicht mit niedrigeren Energien Photonen erfasst und die Gesamt-Lichtabsorptions- und Umwandlungseffizienz maximiert.
Reduzierte Materialkosten: Perovskitmaterialien sind im Allgemeinen kostengünstiger als herkömmlicher Silizium, und das Lösungsbasis-Fabrikierungsmethode reduziert die Produktionskosten weiter, indem die Notwendigkeit einer Hochtemperaturverarbeitung und teure Ablagerungstechniken auf Vakuumbasis minimiert wird.
Verbesserte Energieausbeute: Durch die Kombination von zwei Arten von Solarzellen kann die Tandemstruktur im Vergleich zu Einzelkreuzzellen höhere Energieerträge erzielen. Dies ist besonders bei unterschiedlichen Lichtbedingungen von Vorteil, bei denen die Tandemzelle eine höhere Effizienz aufrechterhalten kann.
Niedrigerer Herstellungsenergieverbrauch: Die Verwendung von Tenperaturprozessen und einfachen Strukturen in der hybriden Heteroübergang-Silizium-Solarzellen (HHSC) verringert die für die Herstellung erforderliche Energie, wodurch zu einem niedrigeren CO2-Fußabdruck beiträgt und die Technologie nachhaltiger wird.
Skalierbarkeit und Flexibilität: Die lösungsbasierte Herstellungsmethode ist mit der groß angelegten Produktion kompatibel und kann an flexible Substrate angepasst werden, wodurch neue Anwendungen für Solartechnologie in Bereichen wie Gebäude integrierter Photovoltaik (BIPV) und tragbarer Solargeräte geöffnet werden.
Erhöhte Stabilität und Haltbarkeit: Das Tandem -Design kann möglicherweise die Stabilität und die Lebensdauer der Solarzellen verbessern, indem die thermische und elektrische Last gleichmäßiger über die Schichten verteilt und die Abbaurate der Materialien verringert wird.
Potenzial für weitere Effizienzgewinne: Die modulare Natur des 4T -Tandem -Designs ermöglicht kontinuierliche Verbesserungen in den Materialien und Prozessen jeder Schicht und bietet einen Weg zu noch höheren Effizienzen als neue Perovskit -Zusammensetzungen und Siliziumtechnologien.
Diese Fortschritte unterstreichen das Potenzial von 4T-Perovskit-Silicon-Tandem-Solarzellen, um die Sonnenindustrie zu revolutionieren, indem sie eine effizientere und kostengünstigere Lösung für die Erzeugung erneuerbarer Energie anbietet.
