Ova crna silicijska solarna ćelija oblačnog dana može postići rekordnih 22,1% učinkovitosti

Kad većina ljudi razmišlja o sunčevoj energiji, obično misle na topliju klimu s puno sunca. Unatoč velikom napretku koji je solarna energija postigla posljednjih godina, ostaje činjenica da stanice najbolje rade kada ima puno sunčeve svjetlosti. To možda više neće biti potrebno. Istraživači sa finskog sveučilišta Aalto postigli su rekordnu učinkovitost od 22,1% za nanostrukturiranu silicijsku ili crnu solarnu ćeliju. To su postigli prekrivanjem tankog, pasivizirajući film na nanostrukture postupkom poznatim kao taloženje atomskog sloja i integriranjem svih metalnih kontakata na stražnjoj strani stanice.

Možda najbolji dio: Crne solarne ćelije stvarno dobro rade u oblačnim danima. 'To je prednost posebno na sjeveru, gdje sunce većim dijelom godine sija iz niskog kuta', rekao je u izjavi profesor Hele Savin sa Sveučilišta Aalto, koji je koordinirao studijom. 'Pokazali smo da zimi Helsinki crne stanice proizvode znatno više električne energije od tradicionalnih, iako obje stanice imaju identične vrijednosti učinkovitosti.'



Građa crnih solarnih ćelija



Korištenjem gore spomenutog postupka, tim je uspio svladati svoj prethodni rekord za gotovo 4%, što je zapanjujuće postignuće. Nove stanice imaju certificiranu vanjsku kvantnu učinkovitost od 96% na valnim duljinama od 300 nm, što je tim rekao da rekombinacija površine nabijenog nosača više nije problem - i da po prvi puta crni silicij ne ograničava učinkovitost pretvorbe energije. A zahvaljujući svojstvenim svojstvima crnih solarnih ćelija, oni mogu hvatati sunčevo zračenje pod malim kutom, stvarajući više električne energije tijekom cijelog trajanja dana u usporedbi s tradicionalnim stanicama.

“Naše rekordne stanice proizvedene su pomoću silicija p-tipa, za koji se zna da pati od razgradnje povezane s nečistoćama. Nema razloga zašto se još veća učinkovitost ne bi mogla postići korištenjem silicija n-tipa ili naprednijim staničnim strukturama ”, rekao je Savin. Zatim će tim poduzeti isti postupak i primijeniti ga na druge vrste staničnih struktura, poput tankih i višekristalnih stanica. Također žele pokušati izraditi stanice koristeći silicij n-tipa umjesto silicija p-tipa. 'Najbolje' stanice korištene u ovom primjeru bile su veličine 3 × 3 centimetra; kasniji primjeri mogli bi se povećati na pune napolitanke u industrijske razmjere, rekao je tim.



Podaci pokazuju da upotreba crnog silicija može rezultirati 3-postotnim povećanjem dnevne proizvodnje energije u usporedbi s referentnom ćelijom s jednakom učinkovitošću, zbog boljeg prihvaćanja pod kutom, rekli su istraživači. Rezultati tima Sveučilišta Aalto objavljeni su u Nanotehnologija prirode.

Još u kolovozu 2014. istraživači sa Sveučilišta Michigan razvili su sustav potpuno prozirna solarna ćelija koji se poboljšao na postojećim prozirnim dizajnom, iako je ta stanica za sada ograničena na otprilike 1% učinkovitosti.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com