خبرنگاران رکورد کارآیی سلول های خورشیدی شکسته شد - استدیو مرینا

به گزارش روز جمعه پایگاه خبری ساینس دیلی، این سلول از نوع سلول های خورشیدی six-junction III-V است. بدین معنی که از شش لایه فوتواکتیو مختلف ساخته شده که هریک از آن ها از جنس مواد موسوم به III-V هستند. این مواد با توجه به جایگاه آن ها در جدول تناوبی نام گذاری شده اند و هریک قادرند انرژی بخشی از طیف نور را جذب کنند. در مجموع تعداد لایه های سلول خورشیدی جدید به 140 لایه می رسد که همه آن ها در فضایی با ضخامت کمتر از تار موی انسان تعبیه شده اند.

این سلول جدید در نوری با شدت 143 برابر شدت نور خورشید توانسته رکورد کاریی را بشکند و به همین دلیل انتظار می رود در نور طبیعی کارآیی آن کاهش یابد. اما به گفته محققان می توان آن را به گونه ای ساخت که با استفاده از یک آینه، نور خورشید به صورت متمرکز روی سلول تابیده شود. محققان نمونه ای از این سلول را در نور طبیعی خورشید آزمایش کردند و توانستند به 39.2 درصد کارآیی دست یابند.

همزمان با این رکوردشکنی، محققان موسسه تحقیقاتی Helmholtz Zentrum Berlin واقع در آلمان نیز توانستند رکورد جدیدی را با سلول های خورشیدی موسوم به سلول Tandem به خود اختصاص دهند. این سلول جدید از دولایه فوتواکتیو متفاوت تشکیل شده که یک لایه آن از جنس پروسکایت و دیگری از ترکیب مس، ایندیوم، گالیوم و سلنیوم تشکیل شده و توسط محققان با عنوان لایه CIGS نام گذاری شده است.

لایه CIGS بین 3 تا 4 میکرومتر ضخامت دارد، نور مرئی را جذب می کند و در زیر قرار می گرد. لایه پروسکایت 0.5 میکرومتر ضخامت دارد، پرتوهای مادون قرمز را جذب می کند و روی لایه CIGS قرار می گیرد. در بین این دولایه نیز یک لایه از اتم های روبیدیوم قرار گرفته است تا اتصال دولایه به بهترین نحو برقرار شود. این رویکرد محققان، کارآیی سلول را به 24.16 درصد رسانده است با وجود این که باتری جدید CIGS-Pervskite درمقایسه با سلول های Silicon-Pervskite کارآیی بالایی ندارد، این باتری اولین نمونه در نوع خود محسوب می شود و کارآیی 24.16 درصدی برای آن نقطه شروع بسیار خوبی است.

گزارش کامل این تحقیقات در دو نشریه Nature Energy و Joule منتشر شده است.