Penyelidik fotovoltaik Australia telah membuat'&# 39 yang sejuk; penemuan: Pembelahan singlet dan sel suria tandem - dua kaedah inovatif untuk menjana tenaga suria dengan lebih cekap - juga membantu menurunkan suhu operasi dan memastikan peranti berjalan lebih lama.
Sel tandem dapat dibuat dari gabungan silikon - bahan fotovoltaik yang paling biasa digunakan - dan sebatian baru seperti nanokristal perovskite, yang boleh mempunyai jurang yang lebih besar daripada silikon dan membantu peranti menangkap lebih banyak spektrum solar untuk penjanaan tenaga.
Pembelahan Singlet, sementara itu, adalah teknik yang menghasilkan dua kali pembawa cas elektronik daripada biasa untuk setiap foton cahaya yang diserap oleh&# 39. Tetracene digunakan dalam peranti ini untuk memindahkan tenaga yang dihasilkan oleh pembelahan tunggal ke dalam silikon.
Para saintis dan jurutera di seluruh dunia sedang berusaha dengan cara terbaik untuk menggabungkan sel tandem dan proses pembelahan tunggal ke dalam peranti yang boleh digunakan secara komersial yang boleh mengambil alih dari sel suria silikon persimpangan tunggal yang biasa dijumpai di atas bumbung dan dalam susunan skala besar.
Kini, kerja yang dijalankan oleh School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering dan ARC Center of Excellence in Exciton Science, yang kedua-duanya berpusat di UNSW di Sydney, telah menyoroti beberapa kelebihan utama untuk kedua-dua sel tandan dan singlet fission.
Para penyelidik menunjukkan bahawa kedua-dua sel tandem silikon / perovskite dan sel pembelahan tunggal tetracene akan berjalan pada suhu yang lebih rendah daripada peranti silikon konvensional. Ini akan mengurangkan kesan kerosakan akibat haba pada peranti, memperpanjang jangka hayatnya dan menurunkan kos tenaga yang mereka hasilkan.
Sebagai contoh, penurunan suhu operasi modul 5-10 ° C sepadan dengan kenaikan 2% -4% dalam pengeluaran tenaga tahunan. Dan sepanjang hayat peranti didapati meningkat dua kali ganda bagi setiap penurunan suhu 10 ° C. Ini bermaksud peningkatan jangka hayat 3.1 tahun untuk sel tandem dan 4.5 tahun untuk sel pembelahan tunggal.
Dalam kes sel pembelahan tunggal, terdapat satu lagi faedah berguna&# 39. Apabila tetracene tidak dapat dielakkan, ia menjadi telus kepada sinaran suria, yang membolehkan sel terus berfungsi sebagai alat silikon konvensional, walaupun yang pada awalnya beroperasi pada suhu yang lebih rendah dan memberikan kecekapan yang unggul semasa fasa pertama kitaran hayatnya.
Pengarang utama Dr Jessica Yajie Jiang berkata:" Nilai komersial teknologi fotovoltaik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan kecekapan penukaran tenaga atau jangka hayat operasi. Yang pertama adalah pemacu utama untuk pengembangan teknologi generasi akan datang, sementara sedikit pemikiran telah diberikan kepada kelebihan jangka hayat yang berpotensi.
& quot; Kami menunjukkan bahawa teknologi fotovoltaik canggih ini juga menunjukkan manfaat tambahan dari segi peningkatan jangka hayat dengan beroperasi pada suhu yang lebih rendah dan ketahanan yang lebih rendah dalam penurunan, memperkenalkan paradigma baru untuk menilai potensi teknologi tenaga suria baru."