แผงโซลาร์เซลล์ ‘ตีคู่’ ที่มีประสิทธิภาพสูงทิ้งซิลิคอนเพื่อดูดซับสเปกตรัมของดวงอาทิตย์ได้มากขึ้นโดยใช้พลังงานน้อยลง

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้ตีพิมพ์รายละเอียดเกี่ยวกับแผงโซลาร์เซลล์ใหม่ของพวกเขา ซึ่งเรียกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในโลก ซึ่งใช้สเปกตรัมกว้างของแสงแดด

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ผลิตขึ้นโดยใช้ซิลิคอนและไม่สามารถปรับปรุงให้ดีกว่านี้ได้อีกมาก ซึ่งทำให้การค้นหาวัสดุที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนยิ่งขึ้นมีความสำคัญมากขึ้น

การรวมวัสดุใหม่

ที่มีตัวดูดซับที่เป็นเบสเป็นเพรอฟสกีต์ควบคู่ไปกับตัวดูดซับที่เป็นคาร์บอนนั้น วัดกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ 24 เปอร์เซ็นต์ เพิ่มขึ้นจาก 20% ที่เห็นในรุ่นปัจจุบัน

นอกจากนี้ เซลล์แสงอาทิตย์แบบควบคู่ที่มีประสิทธิภาพสูงยังสามารถผลิตได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปที่ทำจากซิลิกอน

เซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการพัฒนาโดย Professor Dr. Thomas Riedl และทีมงานของเขาที่ University of Wuppertal ร่วมกับนักวิจัยจาก University of Cologne, Universities of Potsdam และ Tübingen และ Max Planck Institute

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิมส่วนใหญ่ใช้ซิลิกอนเซมิคอนดักเตอร์และการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ – ไม่คาดว่าจะมีพลังงานไฟฟ้ามากขึ้นต่อวัตต์ของรังสีดวงอาทิตย์ที่เก็บรวบรวม

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้มีการใช้วัสดุทางเลือกสองแบบ ได้แก่ เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีคาร์บอนซึ่งสามารถนำไฟฟ้าได้ภายใต้สภาวะบางอย่าง ถูกจับคู่กับเพอร์รอฟสไกต์ ซึ่งใช้สารประกอบตะกั่ว-ฮาโลเจน ที่มีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ที่ดีเยี่ยม

ยอดนิยม : 

แผงโซลาร์เซลล์ที่ผลิตไฟฟ้าในเวลากลางคืนอยู่ที่นี่แล้ว ราคาถูกและไม่ต้องใช้แบตเตอรี่

เทคโนโลยีทั้งสองนี้ต้องการวัสดุและพลังงานน้อยกว่าอย่างมากสำหรับการผลิตเมื่อเทียบกับเซลล์ซิลิกอนทั่วไป

โดย Cedric Kreusel, Wuppertal (ซ้าย); เซลิน่า โอลโธฟ, โคโลญ (ขวา) – SWNS

เนื่องจากแสงแดดประกอบด้วยสีสเปกตรัมที่แตกต่างกัน เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพจึงต้องแปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้าให้ได้มากที่สุด สิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยสิ่งที่เรียกว่าเซลล์ควบคู่ ซึ่งมีการรวมวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่แตกต่างกันในเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งแต่ละเซลล์จะดูดซับช่วงสเปกตรัมแสงอาทิตย์ที่แตกต่างกัน

ในการศึกษาปัจจุบัน 

เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ถูกใช้สำหรับรังสีอัลตราไวโอเลตและส่วนที่มองเห็นได้ของแสง ในขณะที่เพอรอฟสไกต์สามารถดูดซับได้อย่างมีประสิทธิภาพในอินฟราเรดใกล้ ในอดีตที่ผ่านมามีการสำรวจส่วนผสมที่คล้ายคลึงกัน แต่ตอนนี้ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ

ที่เกี่ยวข้อง : โรคงูสวัดบนหลังคาของคุณสามารถผลิตพลังงานได้ด้วยการติดตั้งง่าย

ก่อนหน้านี้ เซลล์ perovskite/Organic Tandem ที่ดีที่สุดในโลกมีประสิทธิภาพประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ แต่ทีมงานได้เพิ่มมูลค่านี้ขึ้นเป็น 24% อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน และเชื่อว่าจะสามารถเพิ่มเป็นสองเท่าได้เป็น 30 เปอร์เซ็นต์

ดร.เซลินา โอลโธฟ แห่งสถาบันฟิสิกส์เคมีแห่งมหาวิทยาลัยโคโลญกล่าวว่า “เพื่อให้บรรลุประสิทธิภาพที่สูงเช่นนี้ การสูญเสียที่ส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุภายในเซลล์แสงอาทิตย์ต้องถูกลดให้เหลือน้อยที่สุด “เพื่อแก้ปัญหานี้ กลุ่มใน Wuppertal ได้พัฒนาการเชื่อมต่อที่เรียกว่า interconnect ซึ่งจับคู่เซลล์ย่อยอินทรีย์และเซลล์ย่อย perovskite ทางอิเล็กทรอนิกส์และทางสายตา”

อินเดียมออกไซด์ชั้นบางๆ ถูกรวมเข้ากับเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความหนาเพียง 1.5 นาโนเมตร เพื่อรักษาระดับการสูญเสียให้ต่ำที่สุด

เช็คเอาต์ : แผงโซลาร์เซลล์ที่สร้างจากพืชผลเสียสามารถผลิตพลังงานได้โดยไม่ต้องใช้แสงโดยตรง

การจำลอง

ยังแสดงให้เห็นว่าเซลล์ควบคู่ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์สามารถทำได้ในอนาคตด้วยวิธีนี้

ทีมงานวัดตามเศษโฟตอนที่แปลงเป็นไฟฟ้า และเพิ่งเผยแพร่ผลใน Nature

ฉายแสงบนฟีดโซเชียลมีเดียของคุณด้วยการแชร์สิ่งนี้…

Credit : สล็อตเว็บตรง แตกง่าย