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Deutlich verbesserter Wirkungsgrad von Solarzellen der dritten Generation

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-02-15      Herkunft:Powered

Laut der jüngsten Studie, die kürzlich in der britischen Zeitschrift \"Nature · Energy\" veröffentlicht wurde, berichtete eine Gruppe internationaler gemeinsamer Teams über die erfolgreiche Herstellung von monolithischen Perowskit / Silizium-Doppelschichtzellen. Unter Außenbedingungen doppelseitiges TandemSolarzellen Erzielen Sie eine Effizienz, die über jedes kommerzielle Silizium-Solarpanel hinausgeht. Dies ist auch das erste Experiment, das die überlegene Leistung des doppelseitigen Tandemgeräts eindeutig belegt.


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Perowskit-Solarzellensind Solarzellen der dritten Generation, die organische Metallhalogenidhalbleiter vom Perowskit-Typ als lichtabsorbierende Materialien verwenden. Sie zeichnen sich durch niedrige Kosten, hohe photoelektrische Umwandlungseffizienz und ein enormes kommerzielles Potenzial aus.


Dieses Mal analysierte das Forscherteam die Perowskit-Bandlücke, die erforderlich ist, um die beste Stromanpassung unter verschiedenen realen Beleuchtungs- und Albedobedingungen zu erzielen. Die neue untersuchte doppelseitige Tandemsolarzelle besteht aus einer Siliziumschicht und einer Perowskitschicht sowie vielen anderen Verbindungen. Aufgrund der endgültigen Verwendung einer engen Perowskit-Bandlücke hängt die Struktur der Vorrichtung mit einer transparenten Rückelektrode von ab. Die Albedo erhöht die Stromerzeugung in der unteren Zelle und die Stromerzeugung in der oberen Perowskit-Zelle.


Das Team berichtete dann zum ersten Mal, dass unter einseitigem AM1.5G-Sonnenlicht (Referenzspektrum für Standardtests für Solarenergieumwandlungssysteme) eine doppelseitige Tandemkonfiguration mit einem zertifizierten Wirkungsgrad der Energieumwandlung von mehr als 25% vorliegt. In einem Testfeld im Freien ist die Stromerzeugungsdichte so hoch wie das Ergebnis von 26 mWcm-2. Nach dem Vergleich der Leistung bei Exposition gegenüber verschiedenen Albedos erhielt das Forscherteam die diffuse Reflexionslichtalbedo der doppelseitigen monolithischen Perowskit / Silizium-Tandem-Solarzelle unter Verwendung einer Umgebung, die besser ist als einseitige Perowskit / Schlussfolgerung von Silizium-Tandem-Solarzellen.


Die Forscher sagten, dass die Komplexität des Tandemgeräts diesmal die größte Herausforderung darstellt. Diese Studie umfasst 14 Materialien, von denen jedes \"perfekt optimiert\" sein muss.


Obwohlherkömmliche in Reihe geschaltete Solarzellenkann auch durch Absorption zusätzlicher Lichtwellenlängen in elektrische Energie umgewandelt werden. Diesmal haben die Wissenschaftler bewiesen, dass die Verwendung einer doppelseitigen Serienkonfiguration die derzeit anerkannte Leistungsgrenze der Serienkonfiguration überschreiten kann. Dieses neue System, das eine traditionelle Siliziumbasisschicht und eine weitere Schicht aus Perowskit verwendet, um eine Reihenkombination herzustellen, kann nicht nur mehr Energie sammeln, sondern auch viel Licht einfangen, das ursprünglich verschwendet und reflektiert und vom Boden gestreut wurde Steigern Sie den Wirkungsgrad von Tandemsolarzellen.


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