Kalkogeniid-räni tandempäikesepatareid säilitavad ühe aasta pärast 80-protsendilise efektiivsuse

Saudi Araabia teadlased väidavad, et nad on parandanud kaltsiumtitaniit-räni tandempäikesepatareide välistingimustes stabiilsust korraliku kapseldamise kaudu. Esimese tegevusaasta lõpus jäi raku täitustegur üle 70 protsendi.

Kalkogeniid-räni tandempäikesepatareid

Saudi Araabia King Abdullahi teadus- ja tehnoloogiaülikooli (KAUST) teadlased viisid 2020. aastal välja töötava kaltsiumtitaniit-räni tandempäikesepatarei aastapikkuse katse väljas. Nad leidsid, et seade säilitas rohkem kui 80 protsenti oma energiast. esialgne efektiivsus testimisperioodil 2021. aasta aprillist 2022. aasta aprillini.

"Me ei räägi 500 või 1,{2}} tunnist kontrollitud laborikeskkonnas, vaid tegelikest välismõõtmistest pikkade aastate jooksul." Teadlane Maxime Babics rääkis ajakirjale Photovoltaics, märkides, et katsed on alles alanud. "Nüüd, kui päikesepatareide tandemelementide efektiivsus on ületanud 30 protsenti, arvan, et on aeg keskenduda stabiilsusele ja meie eesmärk on vähemalt 20-aastane eluiga."

Töörühm kirjeldas hiljuti oma leide ajakirjas Cell Reported Matter Science avaldatud artiklis "Ühe kalkogeniidi/räni tandempäikeseelemendi üks aasta välitingimustes töötamist". Nad juhivad tähelepanu sellele, et tugev kapseldamine on kapseldamisega seotud tõrgete minimeerimiseks hädavajalik.

Need teadlased jootsid kaks metalltraati päikesepatarei mõlemal küljel, et pikendada elektroodide ühendusi. Seejärel kapseldasid nad seadme kahe termoplastse polüuretaani (TPU) kihi ja klaasi vahele enne koostu lamineerimist.

Nad paigutasid tandempäikesepatareid 25-kraadise kaldenurga alla lõuna poole. Seejärel katsetasid nad neid Saudi Araabias KAUSTi katseasutuses globaalse horisontaalse kiirgustihedusega (GHI) ligikaudu 2240 kWh/m2.

Teadlased ütlesid: "Kõrge kiirgustiheduse, kõrge temperatuuri ja kõrge suhtelise õhuniiskuse kombinatsioon katsekohas lõi kaltsiumtitaniidist päikesepatareide jaoks väljakutseid pakkuva keskkonna ja on ka kõige olulisem fotogalvaanilise tehnoloogia välistingimuste vastupidavuse uurimiseks."

Tandempaigaldise täitustegur püsis esimese nelja kuu jooksul üle 78 protsendi ja langes seejärel augustist detsembrini järk-järgult umbes 72 protsendini. Esimese tegevusaasta lõpus püsis see väärtus üle 70 protsendi.

Teadlased ütlesid: "Kuna täitmistegur on parameeter, mis välistingimustes kõige tõenäolisemalt langeb, annavad sellised tulemused meile palju kindlustunnet seeriatehnoloogia stabiilsuse parandamisel."

Nad märgivad, et 2021. aasta aprilli lõpuks säilitab element endiselt rohkem kui 80 protsenti oma esialgsest efektiivsusest.

Babics ütles: "See tähendab, et oleme välistingimustes stabiilsuses teinud suure hüppe edasi, kuid on selge, et meil on arenguruumi. Samuti on oluline märkida, et selle põlvkonna tandempatareid töötati meie laboris välja 2020. aasta lõpus. ja võin suure kindlusega öelda, et järgmise põlvkonna tandemakud, mida praegu arendame, toimivad veelgi paremini.