Die mees gesogte wetenskaplike tydskrif Nature Energy het 'n artikel deur Duitse wetenskaplikes gepubliseer oor die ontwikkeling van 'n tegnologie vir die skaalbare produksie van vandag se mees gevorderde perovskiet-sonselle. Ons praat van 'n ten volle perovskiet tandem sonsel, waarvan albei lae die kristallyne strukture van slegs hierdie minerale bevat. Dit beteken dat sulke elemente eenvoudig en vinnig vervaardig kan word sonder om 'n redelik hoë doeltreffendheid te verloor.
Tandem sonselle laat selle toe om oor 'n wyer energiespektrum te werk. Byvoorbeeld, die boonste silikonlaag absorbeer rooi en infrarooi spektra, terwyl die onderste perovskietlaag blou en groen absorbeer. Verlede week het sulke tandem-perovskiet-selle 'n rekord vir doeltreffendheid opgestel, toe die doeltreffendheid van fotovoltaïese selle vir die eerste keer in die geskiedenis 30% oorskry het (vir 'n sel van 1 cm2, wat belangrik is, aangesien doeltreffendheid afneem met toenemende skaal). Die resultaat is verstommend, hoewel dit onthou moet word dat een van die lae van hierdie element silikon is met al die daaropvolgende produksiekenmerke, insluitend duur verwerking.
In 'n nuwe studie het wetenskaplikes by die Karlsruhe Instituut vir Tegnologie (KIT) daarop gemik om 'n tandemsel uitsluitlik uit perovskietminerale met verskillende bandgapings te skep, wat die boonste en onderste lae van die sel in staat sal stel om met verskillende spektra te werk en die gebruik van silikon. Die resultaat was so goed dat die wetenskaplikes die ontwikkeling 'n direkte pad na die massaproduksie van tandem suiwer perovskiet-selle genoem het.
Deur 'n kombinasie van meganiese toepassing van oplossings en vakuumneerslag te gebruik, het die navorsers 'n sel geskep wat, met 'n netto oppervlakte van die fotosel van 12.25 cm2 (uitgesluit rame en kontakelektrodes), 'n doeltreffendheid van 19.1% getoon het. By die vervaardiging van dieselfde element met 'n oppervlakte van 0.1 cm2 was die doeltreffendheid 23.5%. Die veelvuldige skaal van die vervaardigingsproses het slegs 'n onvolledige daling van 5% in doeltreffendheid tot gevolg gehad. Dit beteken dat die prosestegnologie tot massa opgeskaal kan word sonder noemenswaardige verlies aan doeltreffendheid. Terselfdertyd word die belangrikste voordele van die produksie van perovskiet-selle behou - verwerking met behulp van vloeibare oplossings en as gevolg daarvan die vermoë om fotovoltaïese oppervlaktes van komplekse vorms en op 'n buigsame substraat te skep.
Beeldbron: Bahram Abdollahi Nejand, KIT
Bron: Karlsruhe Instituut vir Tegnologie. Die navorsing is gratis beskikbaar by Nature Energy by https://rdcu.be/cRW93.
