Aurinkokennot tavoittelevat 30 %

21.06.2018

EPFL-pii-perovskiitti-aurinkokenno-ennatys-300-t.jpgSveitsiläisen EPFL:n tutkijat ovat yhdistäneet pii- ja perovskiittipohjaisia aurinkokennotekniikkaa. Tuloksena oleva 25,2 prosentin tehokkuus on ennätys tällaisille tandemmoduuleille.

Heidän innovatiivinen, mutta yksinkertainen valmistusmenetelmä voidaan integroida suoraan olemassa oleviin tuotantolinjoihin ja muuntotehokkuus voi lopulta nousta yli 30 %.

Vuosikymmenien tutkimusten ja investointien jälkeen piipohjaiset aurinkokennot ovat lähellä niiden maksimaalista teoreettista tehokkuutta. Joten uusia ratkaisuja etsitään. Yksi ratkaisu on tehdä "kahden liitoksen" kennoja, mutta tyypillisesti ne ovat kalliita.

Nyt Neuchâtelin tutkimusryhmät - EPFL:n Photovoltaics Laboratory ja CSEM PV-keskus - ovat kehittäneet taloudellisesti kilpailukykyisen ratkaisun. Ne ovat integroineet perovskiittikennon suoraan piipohjaisen kennon päälle ja saaneet ennätystehokkuuden 25,2%.

Heidän tuotantomenetelmänsä on lupaava, koska se lisäisi vain muutaman ylimääräisen vaiheen nykyiseen piikennojen tuotantoprosessiin. Myös perovskiitti on yksi edullisempaa tekniikkaa tavoitteleva tutkimussuunta.

Tandem kennoissa perovskiitti täydentää piitä: se muuntaa sinisen ja vihreän valon tehokkaammin, kun taas pii on parempi muuntamaan punaista ja infrapunavaloa. "Yhdistämällä nämä kaksi materiaalia voimme maksimoida auringon spektrin käytön ja lisätä tuotetun tehon määrää. Laskelmat ja työ, joita olemme tehneet, osoittavat, että 30 prosentin tehokkuus on pian mahdollista", uskovat tutkimuksen keskeiset tekijät Florent Sahli ja Jérémie Werner.

Kuitenkin tehokkaan tandem-rakenteen luominen päällekkäisillä kahdella materiaalilla ei ole helppoa. Pienistä valoa ansoittavista ja heijastumia estävistä pyramideista muodostuvan piikennon päällystäminen tasalaatuisella perovskiittikalvo on vaikea prosessi.

Kun perovskiitti saostetaan tavallisesti nestemäisessä muodossa, se vain valuu pyramidien väliin. Nyt tutkijat tuottivat epäorgaanisen töhnän pohjakerrokseksi, jopa pidättää nestemäisen orgaanisen liuoksen paikallaan. Sitten rakenne lämmitetään suhteellisen alhaiseen 150 °C lämpötilaan, mikä kiteyttää perovskiittikalvon piipyramidit peittäen.

13.07.2018Valoa seuraavan sukupolven datan tallennukseen
29.06.2018Lämpimät kohteet peittoon infrapuna-antureilta
28.06.2018Tuttu pii houkuttaa kvanttitietotekniikkaa
27.06.2018Hiilinanoputkioptiikkaa kvanttikryptografialle ja kvanttilaskennalle
26.06.2018Parempaa lämmönhallintaa
25.06.2018Kolmiulotteinen materiaalitulostus molekyylirajalle
21.06.2018Aurinkokennot tavoittelevat 30 %
20.06.2018Kvanttitilan siirto ja kvantti-internetti
18.06.2018Vertikaalinen tehotransistori galliumoksidista
15.06.2018Langatonta tehonsiirtoa syvälle kehoon

Siirry arkistoon »