Bron: list.solar
Revolutionering van zonne-energie, onderzoekers onthullen een Cigs-Perovskite-tandemcel met een record van 24,6% efficiëntie, die een betere, duurzame toekomst beloven voor hernieuwbare krachtinnovatie!
Onderzoekers van HZB en Humboldt University Berlijn hebben een belangrijke mijlpaal bereikt in zonne-energie met een CIGS-Perovskite-tandemcel met een recordefficiëntie van 24,6%. Deze vooruitgang is geverifieerd door het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Het innovatieve ontwerp combineert een CIGS -bodemcel met een bovenste perovskietcel, bereikt door geoptimaliseerde contactlagen tussen de twee.
Het project was een samenwerkingsinspanning waarbij de student van Tu Berlin Master Thede Mehlhop en HZB -onderzoeker Guillermo Farias Basulto, die geavanceerde vacuümdepositietechnieken gebruikte bij HZB's Koala -faciliteit gebruikte. Prof. Rutger Schlatmann benadrukte de expertise van het team en uitte het vertrouwen dat verdere ontwikkelingen in de toekomst de efficiëntie kunnen duwen dan 30%.
Welke innovatieve technieken leidden tot het bereiken van 24,6% efficiëntie in zonnecellen?
Tandemcelontwerp: de innovatieve combinatie van cigs (koper indium gallium selenide) en perovskietlagen in een tandemconfiguratie zorgt voor een beter gebruik van het zonnestrum, waarbij elke laag verschillende golflengten van licht effectiever absorbeert.
Geoptimaliseerde contactlagen: het team ontwikkelde geoptimaliseerde contactlagen tussen de CIGS- en perovskietcellen, die de efficiëntie van de ladingoverdracht verbeteren en recombinatieverliezen minimaliseren, cruciaal voor het verbeteren van de algehele efficiëntie.
Geavanceerde technieken voor vacuümafzetting: het gebruik van geavanceerde vacuümafzettingsprocessen bij HZB's Koala -faciliteit maakte een precieze controle mogelijk over de dikte en kwaliteit van de absorberende lagen, wat cruciaal is voor het maximaliseren van lichtabsorptie en het verminderen van defecten.
Materiaal Interface Engineering: onderzoekers richtten zich op engineering van de interfaces tussen de verschillende materialen, die lichtbeheer en ladingtransporteigenschappen verbeterden, wat leidt tot hogere prestatieniveaus.
Verbeterde lichtabsorptie -eigenschappen: de specifieke materialen gekozen voor zowel de CIGS- als de perovskietcellen hebben uitstekende lichtabsorptie -eigenschappen, waardoor meer zonlicht kan worden gevangen en omgezet in elektriciteit.
Temperatuur en omgevingsstabiliteit: significante stappen werden gemaakt bij het verhogen van de stabiliteit en duurzaamheid van de perovskietlaag onder temperatuurschommelingen en omgevingscondities, wat de levensvatbaarheid van de langetermijn van de zonnecel verbetert.
Samenwerking met de academische wereld: het partnerschap tussen onderzoekers van HZB en Humboldt University symboliseert het belang van interdisciplinaire samenwerking bij het verleggen van de grenzen van zonnetechnologie door gecombineerde expertise in materiaalwetenschappen en engineering.
Regulerende en testvalidatie: het bereiken van efficiëntieclaims door een onafhankelijke verificatie van het Fraunhofer Institute geeft geloofwaardigheid aan de resultaten, die verdere investeringen en interesse in geavanceerde zonnetechnologieën aanmoedigt.
Toekomstig schaalbaarheidspotentieel: de gebruikte methodologieën en materialen kunnen mogelijk worden opgeschaald voor commerciële productie, wat essentieel is om geavanceerde zonnetechnologieën toegankelijker en economisch levensvatbaarder te maken.
Lopend onderzoek en ontwikkeling: continu onderzoek is gepland om alternatieve materialen en configuraties te onderzoeken die de efficiëntie verder kunnen verbeteren, met als doel het efficiëntiemerk van 30% te overtreffen in toekomstige iteraties van deze zonnecellen.
