Austrālijas fotoelementu pētnieki ir izveidojuši' cool' atklājums: vienreizēja dalīšanās un tandēma saules baterijas - divi novatoriski veidi, kā efektīvāk ražot saules enerģiju - arī palīdz pazemināt darba temperatūru un saglabāt ierīces ilgāku laiku.
Tandēma šūnas var izgatavot no silīcija - visbiežāk izmantotā fotoelementu materiāla - un jaunu savienojumu, piemēram, perovskīta nanokristālu, kombinācijas, kuriem var būt lielāka joslas josla nekā silīcijam, un tie palīdz ierīcei iegūt vairāk saules spektra enerģijas ražošanai.
Tikmēr viengabala dalīšanās ir metode, kas rada divreiz lielākus elektroniskos lādiņu nesējus nekā parasti katram gaismas fotonam, ko' absorbē. Šajās ierīcēs tetracēnu izmanto, lai pārnestu enerģiju, kas rodas vienreizējās dalīšanās laikā, silīcijā.
Zinātnieki un inženieri visā pasaulē strādā pie tā, kā vislabāk iekļaut tandēma šūnas un vienreizējās dalīšanās procesus komerciāli dzīvotspējīgās ierīcēs, kuras var pārņemt no parastajām, viena savienojuma silīcija saules baterijām, kuras parasti sastopamas uz jumtiem un liela mēroga masīvos.
Tagad darbs, ko veica Fotoelektriskās un atjaunojamās enerģijas inženierzinātņu skola un ARC Eksitona zinātnes izcilības centrs, abi atrodas UNSW Sidnejā, ir uzsvēruši dažas galvenās priekšrocības gan tandēma šūnām, gan singula dalīšanai.
Pētnieki parādīja, ka gan silīcija/perovskīta tandēma šūnas, gan vienreizējās dalīšanās šūnas uz tetracēna bāzes darbosies zemākā temperatūrā nekā parastās silīcija ierīces. Tas samazinās siltuma radīto bojājumu ietekmi uz ierīcēm, pagarinās to kalpošanas laiku un samazinās saražotās enerģijas izmaksas.
Piemēram, moduļa darba temperatūras pazemināšanās par 5-10 ° C atbilst 2% -4% pieaugumam ikgadējā enerģijas ražošanā. Ierīču kalpošanas laiks parasti tiek dubultots ik pēc 10 ° C temperatūras pazemināšanās. Tas nozīmē, ka tandēma šūnām kalpošanas laiks palielinās par 3,1 gadu un atsevišķām dalīšanās šūnām - par 4,5 gadiem.
Vienu šķelšanās šūnu gadījumā&ir vēl viens ērts ieguvums. Kad tetracēns neizbēgami noārdās, tas kļūst caurspīdīgs saules starojumam, ļaujot šūnai turpināt darboties kā parastajai silīcija ierīcei, kaut arī sākotnēji darbojusies zemākā temperatūrā un nodrošinājusi izcilu efektivitāti dzīves cikla pirmajā fāzē.
Galvenā autore Dr Jessica Yajie Jiang teica:" Fotoelektrisko tehnoloģiju komerciālo vērtību var palielināt, palielinot enerģijas pārveidošanas efektivitāti vai ekspluatācijas laiku. Pirmais ir galvenais virzītājspēks nākamās paaudzes tehnoloģiju attīstībai, bet maz tiek padomāts par iespējamām dzīves ilguma priekšrocībām.
& quot; Mēs parādījām, ka šīm uzlabotajām fotoelektriskajām tehnoloģijām ir arī papildu priekšrocības, kas saistītas ar ilgāku kalpošanas laiku, darbojoties zemākā temperatūrā un lielāku elastību degradācijas apstākļos, ieviešot jaunu paradigmu jaunu saules enerģijas tehnoloģiju potenciāla novērtēšanai."