Bifaziale Perowskit-Solarzellen weisen hinaus verschmelzen höheren Wirkungsgrad hin
von Staff Writers
Golden CO (SPX) 19. Juli 2023
Laut Wissenschaftlern des Nationalistisch Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums birgt eine bifaziale Perowskit-Solarzelle, die es ermöglicht, dass Sonnenlicht beiderartig Seiten des Geräts erreicht, dies Potenzial, höhere Energieerträge zusammen mit geringeren Gesamtkosten zu erzielen. Die duale Natur einer bifazialen Solarzelle ermöglicht die Erfassung von direktem Sonnenlicht hinaus dieser Vorderseite und die Erfassung von reflektiertem Sonnenlicht hinaus dieser Rückseite, sodass dieser Gerätetyp seine monofazialen Gegenstücke übertrifft.
„Selbige Perowskit-Zelle kann von beiden Seiten sehr effektiv funktionieren“, sagte Kai Zhu, leitender Wissenschaftler am Zentrum zu Händen Chemie und Nanowissenschaften am NREL und Hauptautor eines neuen Artikels, dieser in dieser Zeitschrift Joule veröffentlicht wurde: „Hocheffiziente bifaziale Perowskit-Solarzelle mit Einzelübergang.“ Zellen.“ Seine Cobalt-Autoren vom NREL sind Qi Jiang, Rosemary Bramante, Paul Ndione, Robert Tirawat und Joseph Berry. Weitere Cobalt-Autoren stammen von dieser Universität Toledo.
Frühere Forschungen zu bifazialen Perowskit-Solarzellen nach sich ziehen Geräte hervorgebracht, die im Vergleich zu monofazialen Zellen, die derzeit verschmelzen Wirkungsgrad von 26 % herausstellen, denn unzureichend gelten. Im Idealfall, so stellten die NREL-Forscher unverzagt, sollte eine bifaziale Zelle hinaus dieser Vorderseite verschmelzen Wirkungsgrad nach sich ziehen, dieser dem dieser leistungsstärksten monofazialen Zelle nahekommt, und hinaus dieser Rückseite verschmelzen ähnlichen Wirkungsgrad.
Den Forschern gelang es, eine Solarzelle herzustellen, deren Wirkungsgrad zusammen mit beidseitiger Licht nahe beieinander liegt. Die im Laboratorium gemessene Nützlichkeit dieser Frontbeleuchtung erreichte droben 23 %. C/o dieser Hintergrundbeleuchtung betrug die Nützlichkeit etwa 91–93 % dieser Frontbeleuchtung.
Vor dem Gefängnis dieser Zelle stützten sich die Forscher hinaus optische und elektrische Simulationen, um die erforderliche Festigkeitsgrad zu einfordern. Die Perowskitschicht hinaus dieser Vorderseite dieser Zelle musste dick genug sein, um die meisten Photonen aus einem bestimmten Teil des Sonnenspektrums zu aufsaugen, wohl eine zu dicke Perowskitschicht kann die Photonen blockieren. Hinaus dieser Rückseite dieser Zelle musste dies NREL-Team die ideale Festigkeitsgrad dieser hinteren Elektrode einfordern, um Widerstandsverluste zu minimieren.
Laut Zhu wurde dies Gestaltung dieser bifazialen Zelle von Simulationen geleitet, und ohne sie Unterstützung hätten die Forscher Zelle zu Händen Zelle experimentell produzieren sollen, um die ideale Festigkeitsgrad zu einfordern. Sie fanden hervor, dass die ideale Festigkeitsgrad zu Händen eine Perowskitschicht etwa 850 Nanometer beträgt. Zum Vergleich: Ein menschliches Wolle ist etwa 70.000 Nanometer weit.
Um die durch bifaziale Licht erzielte Nützlichkeit zu wertschätzen, platzierten die Forscher die Zelle zwischen zwei Sonnensimulatoren. Hinaus die Vorderseite wurde direktes Licht gerichtet, während hinaus dieser Rückseite reflektiertes Licht empfangen wurde. Die Nützlichkeit dieser Zelle stieg mit zunehmendem Verhältnis von reflektiertem Licht zur Frontbeleuchtung.
Während Forscher schätzen, dass die Herstellung eines bifazialen Perowskit-Solarmoduls teurer wäre denn die eines monofazialen Moduls, könnten sich bifaziale Module mit dieser Zeit denn bessere finanzielle Investment erweisen, da sie 10–20 % mehr Strom erzeugen.
Dasjenige Büro zu Händen Solarenergietechnologien des US-Energieministeriums finanzierte die Wissenschaft.
NREL ist dies wichtigste nationale Laboratorium des US-Energieministeriums zu Händen Wissenschaft und Evolution im Sektor erneuerbare Energien und Energieeffizienz. NREL wird zu Händen DOE von dieser Alliance for Sustainable Energy LLC betrieben.
Forschungsbericht:Hocheffiziente bifaziale Single-Junction-Perowskit-Solarzellen
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Nationales Laboratorium zu Händen erneuerbare Energien
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