تم اعتماد كفاءة هذه الوحدة من قبل المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة. وهي مصنوعة من خلايا البيروفسكايت الشمسية بكفاءة ثابتة تبلغ 23.6%، وجهد دائرة مفتوحة يبلغ 1.17 فولت، وكثافة تيار دائرة قصيرة تبلغ 24.1 مللي أمبير/سم-2، وعامل تعبئة يبلغ 0.842.
قام فريق من العلماء في جامعة نورث كارولينا بتطوير وحدة شمسية صغيرة من البيروفسكايت ذات كفاءة تحويل طاقة تبلغ 19.3% من خلال تطبيق طريقة هندسية واجهة جديدة.
وقال جينسونغ هوانغ، الباحث بجامعة نورث كارولينا، لمجلة Photovoltaic: 'تم تصميم هذه الألواح للأغراض العامة، مما يعني أن جميع التطبيقات التي ستكون الألواح الكهروضوئية التقليدية مناسبة لها'.
تم تصميم الجهاز باستخدام تقنية جديدة لتثبيت واجهة البيروفسكايت والركيزة المدمجة في الخلايا الشمسية المستخدمة. وأوضح الباحثون أن الأساليب الشائعة ركزت سابقًا على تثبيت واجهة القطب الكهربائي من البيروفسكايت من خلال التخميل السطحي أو معالجات ما بعد التصنيع. 'يبدأ تدهور خلايا البيروفسكايت الشمسية عند الواجهة، بما في ذلك أقطاب البيروفسكايت المعدنية وركائز البيروفسكايت، وهي غنية بالعيوب' نشروا في ورقة بحثية 'العلم' 'من أجل وحدات البيروفسكايت عالية الأداء لتحقيق الاستقرار تمت الإشارة إلى واجهة البيروفسكايت والركيزة' في. 'الواجهة السفلية المضمنة المستقرة لا تقل أهمية عن الواجهة العلوية.'
ووجد الفريق الأمريكي أن الفراغات عالية الكثافة تتركز حول هذه الواجهات، وأن البيروفسكايت حول هذه الفراغات يتحلل بشكل أسرع. ويعزى تكوينها إلى وجود ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO)، وهو مذيب غير متطاير ويستخدم عادة لتحسين شكل طبقة البيروفسكايت بالقرب من قاع طبقة البيروفسكايت.
يتم استبدال المذيب بمادة تنسيق الرصاص الصلبة من هيدرازيد الكربون (CBH). يدعي العلماء أن هذه المادة المضافة يمكن أن تقلل من تكوين الفراغات وفي نفس الوقت تعمل كعامل اختزال فعال لتقليل المواد الضارة. يتكون اليود في مادة البيروفسكايت. وأوضح الباحث: 'لا يكاد CBH يتبخر أثناء التلدين الحراري، لذلك يبقى في طبقة البيروفسكايت'.
وفقًا لهم، يمكن لهذه المادة المضافة الجديدة أن تنتج كفاءة ثابتة تبلغ 23.6%، وجهد دائرة مفتوحة يبلغ 1.17 فولت، وكثافة تيار دائرة قصيرة تبلغ 24.1 مللي أمبير/سم-2 وعامل تعبئة يبلغ 0.842. يتم تحضير طبقة البيروفسكايت المستخدمة في البطارية بطريقة الطلاء بسكين في درجة حرارة الغرفة.
استخدم العلماء بعد ذلك هذه الخلايا لإنتاج وحدات دقيقة بكفاءات تبلغ 19.3% و19.2%، ومساحات فتحة تبلغ 18.1 و50 سم2، على التوالي. تم التصديق على هذه النتائج من قبل المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (NREL)، والذي اختبر 112 لوحة صغيرة أرسلها فريق بحث UNC. أظهر أكثر من نصف المعدات كفاءة تزيد عن 19%، منها حوالي 77% كانت أكثر من 18.5%. وأوضحوا أيضًا: 'بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا اختبار الاستقرار طويل المدى لوحدة البيروفسكايت الدقيقة عالية الكفاءة من خلال النتائج الإحصائية'. 'بعد 1000 ساعة من الانغماس في محاكاة ضوء الشمس بدرجة حرارة 50 درجة مئوية، احتفظت الوحدات الخمس الدقيقة بنسبة 85% من كفاءة تحويل الطاقة الأولية.'
هذا المحتوى محمي بموجب حقوق الطبع والنشر ولا يمكن إعادة استخدامه. إذا كنت ترغب في التعاون معنا وترغب في إعادة استخدام جزء من المحتوى الخاص بنا، فيرجى الاتصال بـ: Editors@pv-magazine.com.
من خلال تقديم هذا النموذج، فإنك توافق على أن مجلة pv سوف تستخدم بياناتك لنشر تعليقاتك.
لن يتم الكشف عن بياناتك الشخصية أو نقلها إلى أطراف ثالثة إلا لتصفية البريد العشوائي أو الصيانة الفنية اللازمة لموقع الويب. ما لم يكن ذلك مبررًا وفقًا للوائح حماية البيانات المعمول بها، أو ما لم تكن مجلة pv ملزمة قانونًا بالقيام بذلك، فلن يتم إجراء أي تحويلات أخرى إلى أطراف ثالثة.
يمكنك إلغاء هذه الموافقة في أي وقت وستدخل حيز التنفيذ في المستقبل، وفي هذه الحالة سيتم حذف بياناتك الشخصية على الفور. بخلاف ذلك، إذا قامت مجلة pv بمعالجة طلبك أو تحقيق الغرض من تخزين البيانات، فسيتم حذف بياناتك.
تم ضبط إعدادات ملفات تعريف الارتباط على موقع الويب هذا على 'السماح بملفات تعريف الارتباط' لتزويدك بأفضل تجربة تصفح. إذا واصلت استخدام هذا الموقع دون تغيير إعدادات ملفات تعريف الارتباط أو النقر فوق 'قبول' أدناه، فإنك توافق على ذلك.
