Ffynhonnell: imec-int.com
Mae Imec, partner yn EnergyVille, mewn cydweithrediad â Phrifysgol Cyprus, wedi dangos sefydlogrwydd awyr agored hirdymor o fodiwlau solar perovskite.
Modiwlau bach o 4 cm2, a ddatblygwyd yn imec/EnergyVille, eu gwerthuso'n gynhwysfawr dros ddwy flynedd mewn amodau byd go iawn yng Nghyprus, gyda dargadw effeithlonrwydd pŵer rhyfeddol o 78 y cant ar ôl blwyddyn, y mae modiwlau solar perovskite cyfredol yn ei gadw am wythnosau yn unig. Mae'r canfyddiadau addawol hyn ymhlith y canlyniadau byd go iawn cyntaf i fynd i'r afael â'r materion sefydlogrwydd sydd ar hyn o bryd yn rhwystro celloedd solar perovskite rhag masnacheiddio.
Dros y degawd diwethaf, mae perovskites halid metel wedi dod i'r amlwg fel deunydd addawol ar gyfer celloedd ffotofoltäig (PV) cenhedlaeth nesaf, diolch i'w priodweddau optegol ac electronig unigryw. Gyda datblygiadau mewn deunyddiau a pheirianneg, mae'r celloedd hyn wedi dangos gwelliant cyflym yn eu heffeithlonrwydd trosi pŵer (PCE).
Fodd bynnag, mae heriau sefydlogrwydd yn parhau i fod yn brif rwystr i fabwysiadu eang, gan eu bod yn diraddio oherwydd lleithder, golau a gwres. Mae profion dan do safonol mewn amgylchedd rheoledig, sy'n dynwared arbelydru haul yn barhaus, yn gweithredu fel dirprwy ar gyfer perfformiad yn y byd go iawn yn unig. Mae amodau amgylcheddol, megis golau, tymheredd a thywydd amrywiol, yn effeithio ar berfformiad celloedd. Er gwaethaf hyn, dim ond llond llaw o grwpiau ymchwil sydd wedi ymchwilio i berfformiad awyr agored perovskite PV, gan ganolbwyntio'n bennaf ar gelloedd bach yn hytrach na modiwlau.
Dros y ddwy flynedd ddiwethaf, cynhaliodd imec astudiaeth gynhwysfawr o berfformiad awyr agored eu modiwlau PV perovskite. Modiwlau bach, yn mesur 4 cm2ac a ddatblygwyd ym Mhrifysgol imo-imomec Hasselt ac imec/EnergyVille yng Ngwlad Belg, eu profi mewn cydweithrediad â Phrifysgol Cyprus.
Cadwodd y modiwlau mwyaf gwydn 78 y cant o'u PCE cychwynnol ar ôl blwyddyn yn yr awyr agored yng Nghyprus. Mae hyn yn dangos eu sefydlogrwydd addawol o gymharu â modiwlau solar perovskite cyfredol, sy'n cadw effeithlonrwydd awyr agored o'r fath am wythnosau i fisoedd yn unig. Diolch i'r trefniant awyr agored, darganfuwyd patrwm cyson o ddiraddio perfformiad yn ystod y dydd ac adferiad dros nos hefyd. Yn ogystal, roedd y cyfoeth o ddata yn caniatáu archwilio gyda model dysgu peiriant, a ddangosodd gydberthynas gref â'r allbwn pŵer gwirioneddol, gan amlygu ei botensial ar gyfer rhagfynegiadau perfformiad yn y dyfodol.
"Mae'r ymchwil hwn yn cynrychioli datblygiad mawr o ran deall diraddiad modiwlau solar perovskite mewn amodau byd go iawn. Gyda gwelliannau pellach i effeithlonrwydd ein modiwlau bach, sydd wedi'u cynllunio gydag uwchraddio mewn golwg, gall y canfyddiadau hyn gyflymu'r llwybr tuag at fasnacheiddio y dechnoleg addawol hon," dywedoddTom Aeronouts, Rheolwr Ymchwil a Datblygu yn imec/UHasselt/EnergyVille.
Er mwyn cael mewnwelediad dyfnach i ymddygiad diraddio ar draws gwahanol barthau hinsawdd, bydd y modiwlau hefyd yn cael eu gwerthuso yn hinsawdd glawog Brwsel, anialwch cras New Mexico, a hinsoddau cymedrol Madrid a Freiburg.
Disgrifir y canfyddiadau'n llawn yn yr erthygl 'Newidiadau Dyddiol a Dadansoddiad Dysgu Peiriannau o Fodiwlau Perovskite yn Seiliedig ar Ddwy Flynedd o Fonitro Awyr Agored', sydd i'w gweld yn Llythyrau Ynni ACS.
Ariannwyd yr ymchwil hwn yn rhannol gan yr Undeb Ewropeaidd trwy brosiect TESTARE (ID Grant: 101079488).