Australijos fotoelektros tyrinėtojai padarė' cool' atradimas: Viengubas dalijimasis ir tandeminiai saulės elementai - du novatoriški būdai efektyviau gaminti saulės energiją - taip pat padeda sumažinti darbinę temperatūrą ir ilgiau išlaikyti prietaisų veikimą.
Tandeminės ląstelės gali būti pagamintos iš silicio - dažniausiai naudojamos fotoelektros medžiagos - ir naujų junginių, tokių kaip perovskito nanokristalai, derinio, kuris gali turėti didesnį juostos tarpą nei silicis ir padėti prietaisui užfiksuoti daugiau saulės spektro energijos gamybai.
Tuo tarpu viengubas dalijimasis yra metodas, kuris sukuria dvigubai daugiau elektroninių krūvininkų nei įprasta kiekvienam šviesos fotonui, kurį' sugeria. Šiuose prietaisuose tetracenas naudojamas energijai, susidarančiai dalijantis, perduoti į silicį.
Mokslininkai ir inžinieriai visame pasaulyje ieško geriausio būdo, kaip tandemines ląsteles ir viengubo dalijimosi procesus įtraukti į komerciškai perspektyvius įrenginius, kurie gali būti perimti iš įprastų vienos sandūros silicio saulės elementų, dažniausiai sutinkamų ant stogų ir didelio masto masyvuose.
Dabar fotovoltinės ir atsinaujinančios energijos inžinerijos mokyklos ir ARC Exciton Science kompetencijos centro, atlikto UNSW Sidnėjuje, atliktas darbas išryškino kai kuriuos svarbiausius privalumus tiek tandeminėms ląstelėms, tiek singletiniam dalijimuisi.
Mokslininkai parodė, kad silicio/perovskito tandeminės ląstelės ir vienetinės dalijimosi tetraceno ląstelės veiks žemesnėje temperatūroje nei įprasti silicio prietaisai. Tai sumažins šilumos poveikio prietaisams poveikį, pailgins jų tarnavimo laiką ir sumažins jų gaminamos energijos kainą.
Pavyzdžiui, 5–10 ° C modulio darbo temperatūros sumažėjimas atitinka 2–4% metinės energijos gamybos padidėjimą. Paprastai nustatoma, kad prietaisų tarnavimo laikas padvigubėja kas 10 ° C sumažėjus temperatūrai. Tai reiškia, kad tandeminių ląstelių tarnavimo laikas padidėja 3,1 metų, o viengubų dalijimosi ląstelių - 4,5 metų.
Viengubų skilimo ląstelių atveju yra dar viena naudinga nauda. Kai tetracenas neišvengiamai suyra, jis tampa skaidrus saulės spinduliams, todėl ląstelė gali ir toliau veikti kaip įprastas silicio įtaisas, nors ir toks, kuris iš pradžių veikė žemesnėje temperatūroje ir pasiekė puikų efektyvumą per pirmąjį jo gyvavimo ciklo etapą.
Pagrindinė autorė dr. Jessica Yajie Jiang sakė:" Fotoelektros technologijų komercinę vertę galima padidinti padidinant energijos konversijos efektyvumą arba eksploatavimo trukmę. Pirmasis yra pagrindinis naujos kartos technologijų kūrimo variklis, o mažai galvojama apie galimus gyvenimo trukmės pranašumus.
& "Mes parodėme, kad šios pažangios fotoelektros technologijos taip pat turi papildomos naudos, susijusios su ilgesniu tarnavimo laiku, nes veikia žemesnėje temperatūroje ir yra atsparesnės degradacijai, ir įvedė naują paradigmą naujų saulės energijos technologijų potencialui įvertinti."