Ffynhonnell: solliance.eu
O'r chwith i'r dde: Yifeng Zhao (TU-Delft), Mehrdad Najafi (TNO), Valerio Zardetto (TNO) a Dong Zhang (TNO) (llun gan Niels van Loon)
EINDHOVEN, 26 Medi 2022 - Ymunodd TNO, TU Eindhoven, imec a TU Delft, partneriaid yn Solliance, i wthio ymhellach effeithlonrwydd trosi celloedd solar tandem y tu hwnt i derfynau modiwlau ffotofoltäig masnachol (PV) heddiw. Am y tro cyntaf, mae dyfeisiau tandem perovskite/silicon pedwar terfynell gyda chell uchaf ardystiedig yn pasio'r rhwystr o 30 y cant . Mae effeithlonrwydd mor uchel yn galluogi mwy o bŵer fesul metr sgwâr a llai o gost fesul kWh. Cyflwynir y canlyniad yn ystod 8fed Cynhadledd y Byd ar Drosi Ynni Ffotofoltäig (WCPEC-8) ym Milan ac fe'i cyflawnwyd trwy gyfuno'r gell solar perovskite sy'n dod i'r amlwg â thechnolegau celloedd solar silicon confensiynol. Mae'r gell perovskite sy'n cynnwys cysylltiadau tryloyw ac sy'n rhan o'r pentwr tandem wedi'i hardystio'n annibynnol.
Yn ogystal, bydd cyflawni dwysedd pŵer uchel yn creu mwy o gyfleoedd i integreiddio'r celloedd solar hyn i elfennau adeiladu ac adeiladu, fel y gellir gorchuddio mwy o arwynebedd presennol â modiwlau PV. Felly mae torri'r rhwystr 30 y cant yn gam mawr i gyflymu'r trawsnewid ynni a gwella diogelwch ynni trwy leihau'r ddibyniaeth ar danwydd ffosil.
Y GORAU O'R DDAU FYD
Gall dyfeisiau tandem gyrraedd effeithlonrwydd uwch na chelloedd solar cyffordd sengl oherwydd gwell defnydd o'r sbectrwm solar. Mae'r tandemau sy'n dod i'r amlwg ar hyn o bryd yn cyfuno technoleg silicon masnachol ar gyfer y ddyfais waelod â thechnoleg perovskite: mae'r olaf yn cynnwys trosi golau uwchfioled a gweladwy yn hynod effeithlon a thryloywder rhagorol i olau isgoch bron. Mewn dyfeisiau tandem pedwar terfynell (4T) mae'r celloedd uchaf a gwaelod yn gweithredu'n annibynnol ar ei gilydd sy'n ei gwneud hi'n bosibl cymhwyso gwahanol gelloedd gwaelod yn y math hwn o ddyfeisiau. Gellir gweithredu technoleg PERC masnachol yn ogystal â thechnolegau premiwm fel heterojunction neu TOPCon neu dechnoleg ffilm denau fel CIGS mewn dyfais tandem 4T heb fawr ddim addasiadau i'r celloedd solar. Ar ben hynny, mae'r bensaernïaeth pedwar terfynell yn ei gwneud hi'n hawdd gweithredu tandemau deu-wyneb i hybu'r cynnyrch ynni ymhellach.
Mae ymchwilwyr o'r Iseldiroedd a Gwlad Belg wedi llwyddo i wella effeithlonrwydd y celloedd perovskite lled-dryloyw hyd at 19.7 y cant gydag arwynebedd o 3 × 3 mm2 fel yr ardystiwyd gan ESTI (yr Eidal). "Mae'r math hwn o gell solar yn cynnwys cyswllt cefn hynod dryloyw sy'n caniatáu i dros 93 y cant o'r golau isgoch agos gyrraedd y ddyfais waelod. Cyflawnwyd y perfformiad hwn trwy optimeiddio pob haen o'r celloedd solar perovskite lled-dryloyw gan ddefnyddio efelychiadau optegol a thrydanol uwch fel canllaw ar gyfer y gwaith arbrofol yn y labordy." meddai Dr Mehrdad Najafi o TNO. "Mae'r ddyfais silicon yn gell solar heterojunction 20 × 20- mm2 o led sy'n cynnwys goddefiad arwyneb wedi'i optimeiddio, ocsidau dargludol tryloyw a chysylltiadau blaen Cu-plated ar gyfer echdynnu cludwyr o'r radd flaenaf" meddai myfyriwr PhD Yifeng Zhao yn TU Delft, y mae ei ganlyniadau wedi cael eu hadolygu gan gymheiriaid yn ddiweddar. Mae'r ddyfais silicon sydd wedi'i bentyrru'n optegol o dan y perovskite yn cyfrannu gyda 10.4 pwynt effeithlonrwydd y cant at gyfanswm y trawsnewid ynni solar.
Gyda'i gilydd, 30.1 y cant yw effeithlonrwydd trosi'r dyfeisiau tandem 4T cyfatebol nad ydynt yn ardal sy'n gweithredu'n annibynnol. Mae effeithlonrwydd gorau'r byd hwn yn cael ei fesur yn unol â gweithdrefnau a dderbynnir yn gyffredinol.
DYFODOL PEDWAR MODIWL TANDEM PV TERFYNOL
Nid yw hyn i gyd, gan gyfuno'r gell perovskite hynod dryloyw hon â thechnolegau eraill sy'n seiliedig ar silicon fel cyswllt cefn (celloedd cyswllt cefn metel lapio a rhyng-ddigidol) a chelloedd solar TOPCon hefyd wedi sicrhau arbedion effeithlonrwydd trosi bron i 30 y cant. Mae hyn yn dangos potensial celloedd solar perofskite tryloyw iawn a'u hyblygrwydd i gael eu cyfuno â thechnolegau sydd eisoes wedi'u masnacheiddio.
Mae'r arbedion effeithlonrwydd gorau yn y byd a gafwyd ar lu o dechnolegau presennol yn garreg filltir arall tuag at leoli diwydiannol. "Nawr rydym yn gwybod y cynhwysion ac yn gallu rheoli'r haenau sydd eu hangen i gyrraedd effeithlonrwydd dros 30 y cant. Ar ôl cyfuno â'r arbenigedd scalability a gwybodaeth a gasglwyd yn y blynyddoedd diwethaf i ddod â deunydd a phrosesau i ardal fawr, gallwn ganolbwyntio gyda'n partneriaid diwydiannol i ddod â'r dechnoleg hon gydag effeithlonrwydd y tu hwnt i 30 y cant i mewn i gynhyrchiad màs" meddai'r Athro Gianluca Coletti, Rheolwr Rhaglen Tandem technoleg PV a chymhwysiad yn TNO.
