شکستن رکورد جدید/ سلول خورشیدی پروسکایت با لایه D۱۸ به بازدهی ۲۶.۳۹ درصد رسید

به گزارش تجارت نیوز،

سلول‌های خورشیدی به‌ عنوان یکی از ارکان اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر، نقش مهمی در گذار به سمت استفاده از انرژی پاک دارند. با این حال، استفاده گسترده از سیلیکون به‌ عنوان ماده پایه در این سلول‌ها با چالش‌هایی از جمله هزینه بالا و محدودیت‌های تولید همراه است. یکی از جایگزین‌های امیدوارکننده برای سیلیکون، مواد معدنی پروسکایت است. این مواد، با داشتن ویژگی‌هایی مانند کارایی بالا و پتانسیل تولید ارزان، در سال‌های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند.

اما مشکلاتی مانند ناپایداری، دشواری مقیاس‌پذیری، تأثیرات محیط‌زیستی و هزینه بالا مانع از استفاده گسترده آنها شده است. در این راستا، تیمی از دانشمندان چینی اخیراً پیشرفتی در بهبود پایداری و کارایی سلول‌های خورشیدی پروسکایت گزارش کرده‌اند.

پیشرفت جدید در سلول‌های خورشیدی پروسکایت

یکی از چالش‌های اصلی سلول‌های خورشیدی پروسکایت، بی‌ثباتی ناشی از مهاجرت یون‌ها بین لایه‌های مختلف است. این پدیده می‌تواند کارایی و عمر مفید این سلول‌ها را به‌شدت کاهش دهد. تیم تحقیقاتی چینی با رویکردی نوآورانه توانستند این مشکل را تا حد زیادی حل کنند.

ایجاد لایه پلیمری جدید

دانشمندان برای مقابله با مشکل مهاجرت یون‌ها، یک لایه پلیمری بسیار نازک به نام D18 ایجاد کردند. این لایه با استفاده از روشی به نام "پوشش چرخشی" روی سلول‌های خورشیدی اعمال شد و نقش مهمی در مسدود کردن مهاجرت یون‌ها بین لایه پروسکایت و لایه انتقال سوراخ ایفا کرد.

عملکرد لایه D18

مسدود کردن مهاجرت یون‌ها: لایه D18 به‌ طور مؤثری مانع از انتشار یون‌ها بین لایه‌های مختلف شد و پایداری سلول‌های خورشیدی را افزایش داد.

بهبود استخراج سوراخ‌ها: سوراخ‌ها که همان ذرات با بار مثبت ناشی از جذب نور هستند، برای انتقال انرژی به آند هدایت می‌شوند. لایه D18 این فرایند را بهبود بخشید و بازده سلول را افزایش داد.

هم‌ترازی انرژی بهتر: این لایه باعث بهبود هم‌ترازی انرژی در سطح مشترک لایه پروسکایت و لایه انتقال سوراخ شد.

نتایج آزمایش‌ها

کارایی: سلول خورشیدی مجهز به لایه D18 توانست به بازده چشمگیر 26.39 درصد دست یابد.

دوام: این سلول‌ها پس از 1100 ساعت عملکرد، همچنان 95.4 درصد از راندمان اولیه خود را حفظ کردند که نشان‌دهنده بهبود قابل‌ توجه در پایداری است.

به نقل از techxplore، یافته‌های جدید تیم تحقیقاتی چینی نشان می‌دهد با به‌کارگیری رویکردهای نوین، می‌توان بر چالش‌های اصلی سلول‌های خورشیدی پروسکایت غلبه کرد. ایجاد لایه پلیمری D18 نه‌تنها کارایی این سلول‌ها را افزایش داد، بلکه دوام آنها را نیز بهبود بخشید. این پیشرفت گامی مهم در جهت استفاده عملی و گسترده از سلول‌های خورشیدی پروسکایت است و نویدبخش آینده‌ای روشن‌تر برای انرژی‌های تجدیدپذیر خواهد بود.

اخبار حوزه محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی را در صفحه اقتصاد سبز تجارت‌نیوز بخوانید.