Liderul grupului AMOLF, Esther Alarcon Llado, spune: „pe baza performanței puternice de captare a luminii a modelelor noastre, estimăm că eficiența fotovoltaică de peste 20% ar putea fi atinsă pentru o celulă c-Si cu grosimea de 1 μm, ceea ce ar reprezenta o descoperire absolută către flexibilitate. , c-Si PV ușor.
De asemenea, absorbantele Si mai subțiri sunt mai tolerante la defectele electronice în comparație cu omologii groși. Aceasta înseamnă că celulele Si subțiri cu eficiență ridicată ar putea fi, de asemenea, fabricate din siliciu de calitate inferioară, reducând astfel necesarul de energie pentru purificarea Si brut și reducând timpul de recuperare a energiei. PV subțire cu model hiperuniform este o tehnologie foarte promițătoare. Deși există încă multă muncă de făcut pentru ca celulele atât de subțiri de înaltă eficiență să facă parte din mediul nostru de viață, această muncă ne face foarte optimiști că acest lucru se va întâmpla în curând.”
Peste 65% absorbție a luminii solare într-o placă de siliciu de un micron cu textura hiperuniformă
Nasim Tavakoli, Richard Spalding, Alexander Lambertz, Pepijn Koppejan, Georgios Gkantzounis, Chenglong Wan, Ruslan Röhrich, Evgenia Kontoleta, A. Femius Koenderink, Riccardo Sapienza, Marian Florescu și Esther Alarcon-Llado
ACS Photonics 2022 9 (4), 1206-1217
DOI: 10.1021/acsphotonics.1c01668
Celulele solare subțiri, flexibile și invizibile vor fi o tehnologie omniprezentă în viitorul apropiat. Celulele ultrasubțiri de siliciu cristalin (c-Si) valorifică succesul celulelor de siliciu în vrac, fiind în același timp ușoare și flexibile mecanic, dar suferă de absorbție și eficiență slabă. Aici prezentăm o nouă familie de texturare a suprafeței, bazată pe modele hiperuniforme dezordonate corelate, capabile să cupleze eficient spectrul incidentului în modurile optice ale plăcii de siliciu. Demonstrăm experimental o absorbție de 66.5% a luminii solare în straturi independente de 1 μm c-Si prin nanostructurare hiperuniformă pentru intervalul spectral de la 400 la 1050 nm. Fotocurentul echivalent de absorbție derivat din măsurătorile noastre este de 26.3 mA/cm2, ceea ce este cu mult peste cel mai mare găsit în literatură pentru Si de grosime similară. Având în vedere tehnologiile Si PV de ultimă generație, estimăm că captarea îmbunătățită a luminii poate duce la o eficiență a celulei de peste 15%. Absorbția luminii poate fi crescută până la 33.8 mA/cm2 prin încorporarea unui retroreflector și a unui antireflex îmbunătățit, pentru care estimăm o eficiență fotovoltaică de peste 21% pentru celulele Si cu grosimea de 1 μm.
O altă realizare științifică a celulei solare
În al doilea rând este vorba despre celulele solare cu peliculă subțire CZTSSe (cupru, zinc, staniu cu puțin sulf și seleniu), care sunt celule solare cu peliculă subțire de uz general ecologice. Acestea ar putea deveni, după siliciu, unul dintre tipurile de celule solare cu peliculă subțire (și care înlocuiesc filmul gros) dominante ale viitorului.
Fără indiu pentru stratul(e) de material în vrac, astfel ameliorează problemele de aprovizionare din jurul indiului.
De asemenea, nu are nevoie de galiu ca cea mai mare parte a oricărui strat, pentru oamenii îngrijorați de galiu.
Celulele solare ecologice îmbunătățesc eficiența producției de energie prin rezolvarea cauzelor defectelor.
DGIST – Institutul de Știință și Tehnologie Daegu Gyeongbuk
Hârtie:
Efectul ordinii de stivuire a precursorilor de metal asupra formării defectelor de volum în filmul subțire CZTSSe: mecanismul de formare a blisterelor și nanoporilor
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 și Jin-Kyu Kang
Materiale și interfețe aplicate ACS 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 este un lider gânditor futurist și un popular blogger științific, cu 1 milion de cititori pe lună. Blogul său Nextbigfuture.com este clasat pe locul 1 pe Știrile știrilor. Acoperă multe tehnologii și tendințe perturbatoare, inclusiv spațiu, robotică, inteligență artificială, medicină, biotehnologie anti-îmbătrânire și nanotehnologie.
Cunoscut pentru identificarea tehnologiilor de vârf, el este în prezent co-fondator al unui startup și strângere de fonduri pentru companii cu potențial ridicat în faza incipientă. El este șeful cercetării pentru alocări pentru investiții în tehnologie profundă și un investitor înger la Space Angels.
Vorbitor frecvent la corporații, a fost vorbitor TEDx, vorbitor al Singularity University și invitat la numeroase interviuri pentru radio și podcast-uri. El este deschis vorbirii publice și consilierii angajamentelor.
