Az AMOLF csoport vékonyrétegű fotovoltaikus cellákkal rekord konverziós hatékonyságot ért el.
Az AMOLF csoport vezetője, Esther Alarcon Llado azt mondja: „Mintáink erős fénycsapdás teljesítménye alapján becsléseink szerint 20% feletti PV hatásfok érhető el egy 1 μm vastag c-Si cellával, ami abszolút áttörést jelentene a rugalmasság felé. , könnyű c-Si PV.
Ezenkívül a vékonyabb Si-elnyelők jobban tolerálják az elektronikai hibákat, mint a vastag társai. Ez azt jelenti, hogy a vékony, nagy hatékonyságú Si-cellák alacsonyabb minőségű szilíciumból is előállíthatók, ezáltal csökkentve a nyers Si-tisztítás energiaigényét és csökkentve az energia megtérülési idejét. A hyperuniform mintázatú vékony PV rendkívül ígéretes technológia. Noha még mindig rengeteg munka van azon, hogy az ilyen vékony, nagy hatékonyságú cellákat lakókörnyezetünk részévé tegyük, ez a munka nagyon bizakodóvá tesz bennünket, hogy ez hamarosan megtörténik.”
Több mint 65% napfény elnyelés egy mikronos Si lapban, hiperuniform textúrával
Nasim Tavakoli, Richard Spalding, Alexander Lambertz, Pepijn Koppejan, Georgios Gkantzounis, Chenglong Wan, Ruslan Röhrich, Evgenia Kontoleta, A. Femius Koenderink, Riccardo Sapienza, Marian Florescu és Esther Alarcon-Llado
ACS Photonics 2022 9 (4), 1206-1217
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01668
A vékony, rugalmas és láthatatlan napelemek a közeljövőben mindenütt elterjedt technológiává válnak. Az ultravékony kristályos szilícium (c-Si) cellák kihasználják az ömlesztett szilícium cellák sikerét, miközben könnyűek és mechanikailag rugalmasak, de gyenge abszorpciós képességgel és hatékonysággal. Itt bemutatjuk a felületi textúrák új családját, amely korrelált rendezetlen hiperuniform mintákon alapul, és képes hatékonyan összekapcsolni a beeső spektrumot a szilíciumlemez optikai módokkal. Kísérletileg 66.5%-os napfényelnyelést mutattunk be szabadon álló 1 μm-es c-Si rétegekben hiperuniform nanostrukturálással 400-1050 nm spektrális tartományban. A méréseinkből származó abszorpciós ekvivalens fotoáram 26.3 mA/cm2, ami messze meghaladja az irodalomban a hasonló vastagságú Si esetében talált legmagasabb értéket. Figyelembe véve a legkorszerűbb Si PV technológiákat, becsléseink szerint a továbbfejlesztett fénybefogás 15% feletti cella hatékonyságot eredményezhet. A fényelnyelés potenciálisan 33.8 mA/cm2-ig növelhető egy visszatükröző és javított tükröződésgátló beépítésével, amelyre 21 μm vastag Si cellák esetén 1% feletti fotovoltaikus hatásfokot becsülünk.
Újabb napelemes tudományos eredmény
A második a CZTSSe (réz, cink, ón némi kénnel és szelénnel) vékonyrétegű napelemekről szól, amelyek környezetbarát, általános célú vékonyrétegű napelemek. Ezek a szilícium után a jövő egyik domináns/főáramú vékonyrétegű (és kiszorító vastagrétegű) napelemtípusaivá válhatnak.
Nincs indium az ömlesztett anyagréteg(ek)hez, így enyhíti az indium körüli ellátási problémákat.
Ezenkívül nincs szüksége galliumra, mint bármely réteg zömére, azok számára, akik aggódnak a gallium miatt.
A környezetbarát napelemek javítják az energiatermelés hatékonyságát a hibák okainak megoldásával.
DGIST – Daegu Gyeongbuk Tudományos és Technológiai Intézet
Papír:
A fém-prekurzor halmozási sorrend hatása a térfogat-hiba kialakulására CZTSSe vékonyrétegben: A hólyagok és nanopórusok képződési mechanizmusa
Se-Yun Kim, Seung-Hyun Kim, Dae-Ho Son, Hyesun Yoo, Seongyeon Kim, Sammi Kim, Young-Ill Kim, Si-Nae Park, Dong-Hwan Jeon, Jaebaek Lee, Hyo-Jeong Jo, Shi-Joon Sung, Dae-Kue Hwang, Kee-Jeong Yang, Dae-Hwan Kim és Jin-Kyu Kang
ACS Applied Materials & Interfaces 2022 14 (27), 30649-30657
DOI: 10.1021/acsami.2c01892 https://dx.doi.org/10.1021/acsami.2c01892 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c01892
Brian Wang futurista gondolatvezető és népszerű tudományos blogger, havi 1 millió olvasóval. Blogja a Nextbigfuture.com a Science News Blog első helyén van. Számos zavaró technológiát és trendet fed le, beleértve az űrt, a robotikát, a mesterséges intelligenciát, az orvostudományt, az öregedésgátló biotechnológiát és a nanotechnológiát.
A legmodernebb technológiák azonosításáról ismert, jelenleg társalapítója a nagy potenciállal rendelkező korai stádiumú cégek indításának és adománygyűjtésének. Ő a mélytechnológiai beruházások elosztásának kutatási vezetője és egy angyalbefektető a Space Angels -nél.
A vállalatok gyakori előadója, volt TEDx -előadó, a Szingularitás Egyetem előadója és számos rádió- és podcast -interjú vendége. Nyitott a nyilvános beszédre és tanácsadásra.
