ComputersHowto
În ultimii ani, energia solară a cunoscut o creștere masivă și este acum foarte populară și considerată o alternativă foarte bună și ecologică la sursele de energie neregenerabile. În ciuda multor cercetări și progrese, până acum, nu am reușit să valorificăm cea mai mare parte a energiei solare disponibile și motivul este că celulele noastre solare nu sunt suficient de eficiente. De fapt, eficiența celor mai bune celule solare este doar de aproximativ 25%.
Un mineral abundent numit perovskit a fost indicat ca o posibilă soluție la performanța slabă a celulelor solare prin lucrări de cercetare anterioare, dar a fost doar o piesă de teorie în acest moment. Acum, o echipă de oameni de știință de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) și Universitatea Stanford au conceput teoria în acțiune prin construirea de celule solare tandem de siliciu-perovskit două-în-una.
Celulele solare tandem, uneori denumite celule solare cu mai multe joncțiuni, constau din mai multe materiale semiconductoare. Ele au potențialul de a spori considerabil eficiența celulelor solare, dar utilizarea lor a fost foarte limitată din cauza costurilor ridicate și a complicațiilor de fabricație. Echipa s-a concentrat în special pe aceste modele, deoarece credeau că există multe posibilități de îmbunătățire a acestora.
Perovskitul este un mineral organometal cristalin care există în depozite geologice aproape în întreaga lume și, de asemenea, poate fi produs ieftin în laboratoare. Oamenii de știință știau de zeci de ani că perovskitul are abilități de absorbție a luminii și proprietăți semiconductoare, dar abia în 2009 a fost utilizat în celulele solare. Principalul avantaj al utilizării perovskitei în celulele solare este că poate fi integrat în straturi subțiri ca un micrometru.
Recomandat: Obțineți energie electrică din „Copaci” imprimați 3D pentru recoltarea energiei solare
Celulele solare tandem create prin acest experiment vor fi utile pentru îmbunătățirea conexiunii dintre straturile de siliciu și perovskit. Acest lucru s-ar putea dovedi benefic pentru încorporarea progresului în fabricarea diverselor tehnologii și gadgeturi. Stratul de legătură sau joncțiunea tunelului constă din siliciu de tip p și n tip puternic dopat, ceea ce face ca bariera energetică dintre două straturi diferite să fie aproape zero. Se adaugă un strat suplimentar de dioxid de titan pentru a permite electronilor din celula solară perovskită să curgă liber în joncțiunea tunelului. Aici se recombină cu electronii din panoul de siliciu.
O celulă solară tandem bazată pe perovskit și siliciu este mult mai eficientă și poate absorbi o fracțiune mai mare de radiație solară disponibilă pentru noi.
Mai mult, aceste panouri solare minimizează fenomenul pe care îl numim termalizare. Apare atunci când energia fotonilor este eliberată sub formă de căldură. Siliciul este cel mai bun pentru a absorbi fotonii către vârful spectrului de energie solară, în timp ce perovskitul este bun la captarea fotonilor din segmentul infrarosu inferior. Prin urmare, aceste straturi absorbante specializate pot transforma lumina soarelui în electricitate mai eficient decât un singur strat absorbant.
Rezultatul acestui experiment a fost mult mai promițător. O celulă solară tandem a demonstrat o creștere de aproximativ 50% a eficienței sale. Cercetătorii cred că rafinarea stratului de perovskit și utilizarea celulelor solare din siliciu mai avansate ar putea da rezultate mai bune. Până atunci, această cercetare a fost un eveniment important în această arenă, deoarece va da energiei solare un impuls masiv, făcând celulele solare mult mai eficiente decât erau anterior. Deci, acum trebuie să folosim doar o celulă solară pentru a obține rodul a 2.
Recomandat: Noua investiție fierbinte a Google: SolarCity
Pentru mai multe actualizări științifice și tehnice în fiecare zi, continuați să citiți fossBytes.
