www.brightoutdoorledlights.com
ایمیل: yolanda@aweilighting.com
Wechat/WhatsApp: 86-18019093706

وضعیت توسعه و روند مواد جدید سلول های خورشیدی
I. سلول های خورشیدی پرووسکیتی
ویژگی های مواد و مزایا
مواد پرووسکیتی دارای ضریب جذب بالا، طول طولانی انتشار حامل و نرخ کم ترکیب مجدد غیر تابش هستند و کارایی آزمایشگاهی بیش از 30٪17 است.فرآیند آماده سازی آن ساده است (روش محلول یا رسوب بخار)، هزینه کمتر از سلول های سیلیکون بلوری است و فاصله باند (1.2-2.3eV) را می توان توسط اجزای تنظیم کرد که برای طراحی چند گره مناسب است.

پیشرفت برنامه:تیم موسسه فناوری پکن مشکل فیلم پراوسکیت با باند گپ گسترده را با اضافه کردن آلکیلامین های زنجیره ای طولانی حل کرد و نمونه اولیه یک سلول انباشت با کارایی بالا را آماده کرد.
چالش ها و جهت های بهبود
ثبات: به راحتی تحت تاثیر رطوبت، نور ماوراء بنفش و درجه حرارت قرار می گیرد.و طول عمر آن باید با استفاده از تکنولوژی غیرفعال سازی رابط و بسته بندی (مانند بسته بندی شیشه ای / پلیمر) بهبود یابد..
حفاظت از محیط زیست: پرووسکیت های مبتنی بر سرب سمی هستند و تحقیقات به پرووسکیت های بدون سرب (مانند مبتنی بر سزیوم قلع) تبدیل شده است16. 2. سلول های خورشیدی ارگانیک
خواص و کاربردهای مواد
مواد آلی (مانند پلیمرها و مولکول های کوچک) سبک وزن، انعطاف پذیر و قابل پردازش محلول هستند، که آنها را برای آماده سازی دستگاه های شفاف / انعطاف پذیر مناسب می کند.سلول خورشیدی ارگانیک گرافین الکترودی که توسط MIT توسعه یافته است دارای رسانایی بالا و شفافیت نوری است و می تواند به پنجره ها و سطوح خودرو متصل شود.

پیشرفت بهره وری: بهره وری آزمایشگاهی به 19٪ می رسد، اما در صورت آماده سازی در مقیاس بزرگ، بهره وری به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
بهینه سازی فنی
مهندسی رابط: بهینه سازی تطابق مواد اهدا کننده و پذیرنده از طریق طراحی مولکولی برای بهبود تحرک حامل.
ساختار دستگاه: سلول های خورشیدی ارگانیک معکوس (اقبول کننده های ITIC) می توانند از دست دادن انرژی را کاهش دهند6.
3سلول های خورشیدی حساس به رنگ (DSSC)
مزیت های اصلی
با استفاده از لایه های حساس به رنگ (مانند پیچیده های روتنیوم) ، نیمه هادی دی اکسید تیتانیوم و الکترولیت های ید، می تواند در نور ضعیف کار کند و کم هزینه و سازگار با محیط زیست است.

جهت نوآوری: رنگ های نقطه ای کوانتومی (مانند سولفید سرب) می توانند محدوده جذب طیف را گسترش دهند و کارایی را تا 12٪ افزایش دهند.
چالش ها
الکترولیت مستعد نشت است و جایگزین های الکترولیت جامد نیاز به توسعه دارند6.

IV. مواد پیشرفته دیگر
سلول های خورشیدی نانوکریستالین
مواد نانوکریستال (مانند نقاط کوانتومی) دارای کارایی کوانتومی بالا هستند، با کارایی نظری بیش از 30٪، اما مشکل نقایص رابط دانه باید حل شود.

سلول هاي چند لایه و چند پيوند

پرووسکیت/لمینت سیلیکون بلوری: کارایی نظری بیش از 30٪ است، سیلیکون بلوری نور موج طولانی را جذب می کند و پرووسکیت نور موج کوتاه را جذب می کند.

سلول سه گانه: ساختار GaInP / GaAs / Ge دارای بهره وری 33٪ است که برای هوافضا مناسب است.

مواد کوانتومی جدید
ماده ای که توسط دانشگاه لی های توسعه یافته است، از طریق ترکیب مس، به بهره وری کوانتومی خارجی 190 درصد می رسد و از حد نظری شوکلی-کیسر عبور می کند.

V. روند و چالش های آینده
جهت گیری فنی

سبک وزن و انعطاف پذیر: توسعه مواد خورشیدی قابل پوشیدن و یکپارچه سازی ساختمان (مانند شیشه های شفاف خورشیدی و کاشی های خورشیدی).

حفاظت از محیط زیست و هزینه پایین: ترویج پرووسکیت های بدون سرب و مواد ارگانیک مبتنی بر زیست.
تنگنای صنعتی

تولید در مقیاس بزرگ: نیاز به حل مشکل کاهش بهره وری در طول آماده سازی در مقیاس بزرگ (مانند فرآیند چاپ پروسکیت).
بررسی ثبات: نیاز به عبور از آزمون استاندارد IEC (مانند پیری گرما / نور)