יעילות המרת שיא הושגה עם תאים פוטו-וולטאיים בסרט דק על ידי קבוצת AMOLF.
מנהיגת קבוצת AMOLF, אסתר אלרקון לאדו אומרת: "בהתבסס על ביצועי לכידת האור החזקים של הדפוסים שלנו, אנו מעריכים שניתן להשיג יעילות PV מעל 20% עבור תא c-Si בעובי 1 מיקרומטר, מה שייצג פריצת דרך מוחלטת לקראת גמישות , קל משקל c-Si PV.
כמו כן, בולמי Si דקים יותר סובלניים יותר לפגמים אלקטרוניים בהשוואה למקבילים העבים. משמעות הדבר היא שתאי Si דקים בעלי יעילות גבוהה יכולים להיעשות גם מסיליקון בדרגה נמוכה יותר, ובכך להפחית את צרכי האנרגיה לטיהור Si גולמי ולהפחית את זמן החזר האנרגיה שלהם. PV דק בדוגמת היפר אחיד היא טכנולוגיה מבטיחה ביותר. אמנם יש עוד הרבה עבודה לעשות כדי להפוך תאים דקים ביעילות גבוהה כל כך לחלק מסביבת המגורים שלנו, אבל העבודה הזו גורמת לנו להיות מאוד אופטימיים שזה יקרה בקרוב".
מעל 65% ספיגת אור שמש בלוח Si אחד מיקרון עם מרקם היפר אחיד
נאסים טבאקולי, ריצ'רד ספאלדינג, אלכסנדר למברץ, פפיין קופג'אן, גאורגיוס ג'קנצ'וניס, צ'נגלונג וואן, רוסלן רוהריך, יבגניה קונטולטה, א. פמיוס קונדרינק, ריקרדו סאפיינזה, מריאן פלורסקו ואסתר אלרקון-לאדו
ACS Photonics 2022 9 (4), 1206-1217
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01668
תאים סולאריים דקים, גמישים ובלתי נראים יהיו טכנולוגיה בכל מקום בעתיד הקרוב. תאי סיליקון גבישי דקים במיוחד (c-Si) מנצלים את הצלחתם של תאי סיליקון בתפזורת בעודם קלים וגמישים מכנית, אך סובלים מספיגה ויעילות לקויה. כאן אנו מציגים משפחה חדשה של מרקם פני השטח, המבוססת על תבניות היפר-אחידות מתואמות, המסוגלת לקשר ביעילות את ספקטרום האירועים למצבים האופטיים של לוח הסיליקון. אנו מדגימים בניסוי 66.5% קליטת אור שמש בשכבות עצמאיות של 1 מיקרומטר c-Si על ידי מבנה ננו-אחיד היפר-אחיד לטווח הספקטרלי של 400 עד 1050 ננומטר. זרם הצילום המקביל לספיגה הנגזר מהמדידות שלנו הוא 26.3 mA/cm2, שהוא הרבה מעל הגבוה ביותר שנמצא בספרות עבור Si בעובי דומה. בהתחשב בטכנולוגיות Si PV מתקדמות, אנו מעריכים כי לכידת האור המשופרת יכולה לגרום ליעילות התא של מעל 15%. ניתן להגדיל את ספיגת האור עד ל-33.8 mA/cm2 על ידי שילוב של רפלקטור אחורי ואנטי-השתקפות משופרת, עבורם אנו מעריכים יעילות פוטו-וולטאית מעל 21% עבור תאי Si בעובי של 1 מיקרומטר.
עוד הישג מדעי של תא שמש
שנית עוסקת בתאים סולאריים מסוג CZTSSe (נחושת, אבץ, בדיל עם מעט גופרית וסלניום) תאים סולאריים בעלי סרט דק, שהם תאים סולאריים בעלי סרט דק ידידותי לסביבה. אלה עלולים להפוך, אחרי הסיליקון, לאחד מסוגי התאים הסולאריים הדומיננטיים/המיינסטרים של הסרט הדק (והעוקר סרט עבה) של העתיד.
אין אינדיום לשכבות חומר בתפזורת, ובכך מקל על בעיות אספקה סביב אינדיום.
גם לא צריך גליום כחלק הארי של כל שכבה, עבור האנשים המודאגים לגבי גליום.
תאים סולאריים ידידותיים לסביבה משפרים את יעילות ייצור החשמל על ידי פתרון גורמים לליקויים.
DGIST - מכון Daegu Gyeongbuk למדע וטכנולוגיה
נייר:
השפעת סדר הערימה של מתכת-מבשר על היווצרות פגמים בנפח בסרט דק CZTSSe: מנגנון היווצרות של שלפוחיות וננו-נקביות
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 סונג, די-קוה הוואנג, קי-ג'ונג יאנג, די-הוואן קים וג'ין-קיו קאנג
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
בריאן וואנג הוא מוביל מחשבה עתידני ובלוגר מדע פופולרי עם מיליון קוראים בחודש. הבלוג שלו Nextbigfuture.com מדורג במקום ה -1 בלוג חדשות המדע. הוא מכסה טכנולוגיות ומגמות משבשות רבות, כולל חלל, רובוטיקה, בינה מלאכותית, רפואה, ביוטכנולוגיה אנטי-אייג'ינג וננוטכנולוגיה.
הוא ידוע בזיהוי טכנולוגיות חדישות, כיום הוא מייסד שותף של סטארט-אפ וגיוס תרומות עבור חברות בשלב מוקדם פוטנציאלי. הוא ראש המחקר להקצאות השקעות טכנולוגיות עמוקות ומשקיע אנג'ל במלאכי חלל.
הוא היה דובר תכופים בתאגידים, הוא היה דובר TEDx, דובר באוניברסיטת סינגולריות והתארח בראיונות רבים לרדיו ולפודקאסטים. הוא פתוח לנאום וליווי התקשרויות בפומבי.
