آخرين مطالب

شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید اقتصادي

شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید

  بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- سیلیکون سال‌هاست که ماده اصلی به کار رفته در سلول‌های خورشیدی است و دلیل خوبی هم دارد؛ ارزان، پایدار و کارآمد است.

متاسفانه سیلیکون از لحاظ نظری کمبودهایی دارد، اما همراه شدن آن با مواد دیگر می‌تواند توانایی‌های آن را زیاد کند.

در حال حاضر، محققان موسسه پلی‌تکنیک لوزان (EPFL) و مرکز الکترونیک و میکروتکنولوژی سوییس (CSEM)، یک تکنیک جدید برای ترکیب سیلیکون و پروسکایت برای ساخت سلول‌های خورشیدی ایجاد کرده‌اند و کارایی 25.2 درصد را گزارش کرده‌اند که یک رکورد برای این ترکیب است.

سلول‌های خورشیدی ساخته‌شده از سیلیکون موجود در بازار، حداکثر حدود 20 تا 22 درصد بهره‌وری دارند که بازدهی بدی نیست، اما فضای رشد بیشتر ندارد.

پروسکایت(Perovskite) در سال‌های اخیر به عنوان یک جایگزین مناسب و معقول به شمار می‌رود و از بهره وری 3.8 درصدی در سال 2009 به بهره‌وری بیش از 20 درصدی در سال 2016 رسیده است. با این حال، گرانتر از سیلیکون است و آن هم برای خود دارای یک سقف کارایی است.

ترکیب کردن پروسکایت و سیلیکون در یک سلول خورشیدی می‌تواند به نقاط قوت هر دو ماده کمک کند. پروسکایت در تبدیل نور سبز و آبی به برق بهتر عمل می‌کند، در حالی که سیلیکون متشکل از قرمز و مادون قرمز است، بنابراین با هم می‌توانند طیف گسترده‌ای را جذب کنند.

"فلورنت ساهلی" و "جرمی ورنر"، نویسندگان این مطالعه می‌گویند: با ترکیب این دو ماده، ما می‌توانیم استفاده از طیف خورشیدی را به حداکثر برسانیم و میزان تولید انرژی را افزایش دهیم. محاسبات و کارهایی که انجام داده‌ایم، نشان می‌دهد که کارایی 30 درصدی به زودی امکان‌پذیر است.

سلول خورشیدی جدید سیلیکون-پروسکایت به بازدهی 25.2 درصدی رسیده است. این رقم در میان انواع سلول‌های خورشیدی یک رکورد محسوب می‌شود. بیشترین بازدهی که در گذشته ثبت شده، از سلول خورشیدی ایندیوم در نوامبر 2016 بود که بهره‌وری 24.5 درصدی را ثبت کرد.

سطح سلول خورشیدی جدید به شکل هرم‌هایی با ارتفاع حدود پنج میکرون ساخته شده که اجازه می‌دهد تا نور را بیشتر و بهتر جذب کند.

برای پوشش قله‌ها و دره‌های سیلیکون به اندازه یکسان، محققان ابتدا از تبخیر استفاده کردند تا یک لایه پایه معدنی ایجاد شود که اهرام را پوشش دهد. سپس یک محلول آلی مایع به شکل پوشش اضافه می‌شود که به منافذ لایه پایه می‌رسد.

سرانجام محققان این لایه‌ها را در معرض دمای 150 درجه سانتی‌گراد (302 درجه فارنهایت) قرار می‌دهند که اجازه می‌دهد یک لایه پروسکایت در بالای صفحه کریستال شود و یک لایه نازک را تشکیل دهد که تمام سطح سیلیکون را پوشش می‌دهد.

محققان می‌گویند که این روند نسبتا ساده است و می‌تواند تنها با چند مرحله اضافی در خطوط تولید موجود مورد استفاده قرار گیرد. این باعث می‌شود که سلول‌های خورشیدی جدید تولید شوند، بدون اینکه هزینه‌ها به طور محسوسی افزایش پیدا کند.

این تحقیق در مجله Nature Materials منتشر شده است.




نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

تولید غشاء سه بعدی برای تصفیه روزانه 20 میلیون لیتر آب

تولید محصولات دندانپزشکی توسط یک شرکت دانش بنیان

بومی‌سازی سیستم‌های مدرن کشت گلخانه‌ای در خراسان رضوی

سالانه 150 یافته در سازمان تحقیقات کشاورزی عرضه می شود

کسب وکارهای فضاپایه در حوزه خدمات شهری حمایت می‌شوند

بهره برداران گیاهان دارویی وام می گیرند

تولید آسفالت با روش پلیمریزاسیون پیشرفته

کشت تراریخته گرفتار مافیای واردات/به هر مورد گزارش از آسیب مصرف تراریخته‌ها جایزه می‌دهم

مبتکران همچنان چشم به راه سرمایه گذاران

تدوین مدل توسعه بازار محصولات کشاورزی در کشور

داروی گیاهی ایرانی صرع در راه بازار

پنبه تراریخته در ایران به زیرکشت می رود

توسعه کشاورزی از اولویت‌های صندوق حمایت از سرمایه‎‌گذاری زیست‌فناوری

صادرات محصولات پارک علم و فناوری همدان به 7 کشور

پلاستیک زیستی از کاه ساخته شد

بررسی توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر با حضور نمایندگان کشورهای D8

صرفه جویی 40 درصدی انرژی در بخش ساختمان دست یافتنی است

کاهش استفاده از سموم کشاورزی با کشت تراریخته

ارز داخلی دیجیتال می‌تواند جایگزین دلار شود

خرید آنلاین نان سنتی امکان پذیر شد

تولید چراغ‌های روشنایی با قابلیت هوشمندسازی سیستم کنترل

دولت آماده تسهیل فعالیت بخش خصوصی در حوزه فضایی است

اثر پارامترهای فشار و دما در هموژن‌سازی شیر و خامه بررسی شد

روشی جدید برای ضد آب کردن پارچه ابداع شد

اعطای تسهیلات 300 میلیونی بدون وثیقه به طرح‌های‌دانشی زنان/شرایط صدور ضمانت برای شرکت‌ها

خدمات سنجش از دور در اختیار مدیریت بحران کشور قرار می‌گیرد

پرداخت میلیاردی بدهی ها/ تلاش برای حفظ و احیای فندق بومی

سیستم هوشمند گلخانه در چهارمحال و بختیاری افتتاح شد

لنت ترمز با استفاده از گرافن ساخته شد/ بی صدا و دوام بالا

خریداران گرانفروشی گوشی موبایل را به تعزیرات اعلام کنند

کنترل دوره‌ای خودروهای عمومی با "سامانه ایمنی" ساخت محققان کشور

برنج تراریخته غنی از آهن و روی تولید شد

تولید آزمایشگاهی نانوکاغذ مرغوب از ضایعات نیشکر

گیاهان‌ دارویی ایران هرکدام به مثابه یک چاه نفت ارزشمند هستند

تلاش دانشگاه صنعتی شاهرود برای ارائه روش‌های ازدیاد برداشت از میادین نفتی

تولید 21 محصول در حوزه زیست فناوری

تولید آواکادویی که هرگز فاسد نمی شود

توان صادراتی شرکت‌های دانش‌بنیان حوزه تجهیزات پزشکی تقویت می‌شود

توسعه فناوری‌های سنگ‌های کربناته دشت آبادان در دانشگاه خوارزمی

راه‌اندازی خط تولید نسل جدید موتورهای سنگین دیزلی/دو دستگاه دولتی خریدار محصول داخلی

استفاده از کودهای زیستی کیفیت محصولات کشاورزی را افزایش می‌دهد

شکسته‌شدن رکورد بهره‌وری سلول خورشیدی با ساختار جدید

ساخت کاتالیست‌های تزریقی لجن‌های نفتی در پالایشگاه کرمانشاه برای اولین بار

سرمایه‌گذاری کره‌ای‌ها روی فناوری ایرانی/ ایجاد کلوپ ایران و کره

سازمان غذا و داروی آمریکا برنج طلایی را تایید کرد

صادرات دانش‌بنیان ایران به چین افزایش می‌یابد

قرارداد جهاد دانشگاهی تهران برای ساخت صفحات مسی

عرضه سامانه‌ای برای اصلاح آبیاری سنتی و کاهش هدررفت آب در بخش کشاورزی

ساخت فیلترهای شناسایی و حذف آلودگی‌ پرینترها

تجاری‌سازی فناوری‌های پهپاد با ورود بخش خصوصی شتاب می‌گیرد