Ffynhonnell: eurekalert.org
Er bod silicon yn trosi'r dognau coch o olau haul yn drydan yn bennaf, mae cyfansoddion perovskite yn defnyddio dognau glas y sbectrwm yn bennaf. Felly mae cell solar tandem wedi'i gwneud o silicon wedi'i stacio a pherovskite yn cyflawni effeithlonrwydd sylweddol uwch na phob cell unigol ar ei phen ei hun.
Mae'r Athro Bernd Stannowski o Sefydliad HZB PVcomB a'r Athro Steve Albrecht, sy'n bennaeth Grŵp Ymchwilydd Ifanc Helmholtz (YIG) yn HZB, eisoes wedi gosod cofnodion newydd ar y cyd ar gyfer celloedd solar tandem monolithig ar sawl achlysur. Ar ddiwedd 2018, cyflwynodd y tîm gell solar tandem wedi'i gwneud o silicon gyda pherovskite metel-halid a gyflawnodd effeithlonrwydd o 25.5 y cant. Yna cyhoeddodd Oxford Photovoltaics Ltd. werth o 28 y cant.
Nawr gall tîm HZB riportio'r cofnod nesaf. Mae gwerth 29.15 y cant wedi'i ardystio gan Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Systemau Ynni Solar (ISE) ddydd Gwener, Ionawr 24ain ac mae bellach yn ymddangos yn siartiau'r Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL), UDA. Mae'r siart NREL wedi bod yn olrhain y lefelau effeithlonrwydd cynyddol ar gyfer bron pob math o gell solar er 1976. Dim ond ers 2013 y mae cyfansoddion perovskite wedi'u cynnwys - ac mae effeithlonrwydd y dosbarth hwn o ddeunydd wedi cynyddu mwy nag mewn unrhyw ddeunydd arall ers hynny.
"Fe wnaethon ni ddatblygu haen gyswllt electrod arbennig ar gyfer y gell hon mewn cydweithrediad â'r grŵp o'r Athro Vytautas Getautis (Prifysgol Technoleg Kaunas), a gwella haenau canolradd hefyd", esboniwch Eike Köhnen ac Amran Al-Ashouri, myfyrwyr doethuriaeth yng ngrŵp Albrecht. Roedd yr haen gyswllt electrod newydd hefyd yn caniatáu gwella cyfansoddiad y cyfansoddyn perovskite yn labordy HZB HySPRINT. Mae'r cyfansoddyn hwn bellach yn fwy sefydlog wrth gael ei oleuo yn y gell solar tandem ac mae'n gwella cydbwysedd ceryntau trydanol a gyfrannir gan y celloedd uchaf a gwaelod. Daw'r gell waelod silicon o grŵp Stannowski ac mae'n cynnwys haen uchaf silicon-ocsid arbennig ar gyfer cyplysu'r celloedd uchaf a gwaelod yn optegol.
Mae'r holl brosesau a ddefnyddir i wireddu'r gell un-sgwâr-centimedr hwn hefyd yn addas mewn egwyddor ar gyfer arwynebedd mawr. Mae cynyddu i fyny gyda chymorth prosesau dyddodi gwactod yn addawol iawn, fel y mae profion cychwynnol eisoes wedi dangos.
Y terfyn effeithlonrwydd ymarferol realistig ar gyfer celloedd tandem wedi'u gwneud o silicon a perovskite yw tua 35 y cant. Nesaf, mae tîm HZB eisiau torri'r rhwystr effeithlonrwydd 30 y cant. Mae Albrecht yn esbonio bod syniadau cychwynnol ar gyfer hyn eisoes yn cael eu trafod.