Font: Perovskite-info.com
Les innovadores cèl·lules solars en tàndem de perovskita-silicon perovskite prometen un augment de l'eficiència del 41%, reduint l'energia de producció en un 35% amb una fabricació rendible basada en solucions.
Investigadors de l’Institut Indi de Tecnologia Roorkee, del laboratori físic nacional de CSIR i de l’ACSIR han desenvolupat un mètode de fabricació basat en solucions rendible per a una cèl·lula solar de perovskita-silicon de quatre terminals (4T). Aquest disseny innovador integra una cèl·lula perovskita semi-transparent d’alt rendiment (ST-PSC) amb una cèl·lula solar de silici heterojunció híbrida (HHSC) com a dispositiu inferior. Els HHSC, coneguts per la seva estructura simple i la fabricació de baixa temperatura, tenen com a objectiu reduir fins a un 35% el consum d’energia durant la producció, aprofitant capes funcionals selectives del transportista com Pedot: PSS per millorar l’eficiència.
L’equip d’investigació va seleccionar PEDOT: PSS pel seu baix cost i facilitat de preparació, aconseguint una eficiència de conversió d’energia del 10,92% i un factor d’ompliment del 66,04%. L’absorbidor de silici de tipus N texturat millora la qualitat de la unió reduint la reflectància de la superfície i augmentant l’àrea d’unió. El dispositiu perovskite superior presenta un substrat FTO transparent i diverses capes funcionals, donant lloc a una eficiència en tàndem 4T del 15,41%, una millora del 41% respecte als HHSC autònoms. Aquests avenços, confirmats per SCAPS -1 D Simulació, paviu el camí cap a les cèl·lules solars de 4T de 4T de la nova generació.
Com millora la nova cèl·lula solar en tàndem de 4T perovskita-silicon i redueix els costos?
Certament! A continuació, es mostren alguns punts addicionals sobre com la nova cèl·lula solar de tàndem de 4T perovskita-silicon millora l'eficiència i redueix els costos:
Absorció de llum millorada: la integració d’una cèl·lula perovskita semi-transparent amb una cèl·lula solar de silici permet una millor utilització de l’espectre solar. La capa perovskita absorbeix fotons d’alta energia, mentre que la capa de silici capta fotons d’energia inferior, maximitzant l’absorció general de la llum i l’eficiència de conversió.
Costos de materials reduïts: els materials perovskita són generalment menys costosos que el silici tradicional i el mètode de fabricació basat en solucions redueix encara més els costos de producció minimitzant la necessitat de processament a alta temperatura i tècniques de deposició basades en buit.
Rendiment d’energia millorat: combinant dos tipus de cèl·lules solars, l’estructura en tàndem pot aconseguir rendiments d’energia més elevats en comparació amb les cèl·lules d’una sola junció. Això és particularment beneficiós en diferents condicions de llum, on la cèl·lula tàndem pot mantenir una eficiència més elevada.
Consum d’energia de fabricació inferior: l’ús de processos de baixa temperatura i estructures simples a la cèl·lula solar de silici heterojunció híbrida (HHSC) redueix l’energia necessària per a la fabricació, contribuint a una menor empremta de carboni i fent que la tecnologia sigui més sostenible.
Escalabilitat i flexibilitat: El mètode de fabricació basat en solucions és compatible amb la producció a gran escala i es pot adaptar a substrats flexibles, obrint noves aplicacions per a tecnologia solar en àrees com la fotovoltaica integrada per a la construcció (BIPV) i els dispositius solars portàtils.
Augment d’estabilitat i durabilitat: el disseny en tàndem pot millorar l’estabilitat i la vida útil de les cèl·lules solars distribuint la càrrega tèrmica i elèctrica de manera més uniforme a través de les capes, reduint la taxa de degradació dels materials.
Potencial per obtenir més beneficis d’eficiència: la naturalesa modular del disseny en tàndem 4T permet millorar les millores en els materials i processos de cada capa, oferint una via cap a eficiències encara més elevades a mesura que es desenvolupin noves composicions perovskites i tecnologies de silici.
Aquests avenços posen de manifest el potencial de les cèl·lules solars en tàndem de perovskita-silicon 4T per revolucionar la indústria solar oferint una solució més eficient i rendible per a la generació d’energia renovable.
