Mae gwella effeithlonrwydd celloedd solar i gyflawni annibyniaeth ar ffynonellau ynni tanwydd ffosil yn ffocws sylfaenol mewn ymchwil i gelloedd solar. Mae tîm dan arweiniad y ffisegydd Dr. Felix Lang o Brifysgol Potsdam, ochr yn ochr â'r Athro Lei Meng a'r Athro Yongfang Li o Academi Gwyddorau Tsieina yn Beijing, wedi llwyddo i integreiddio perovskite ag amsugnwyr organig i ddatblygu cell solar tandem sy'n cyflawni lefelau effeithlonrwydd record, fel yr adroddwyd yn y cyfnodolyn gwyddonol Nature.
Mae'r dull hwn yn cynnwys cyfuniad o ddau ddeunydd sy'n amsugno tonfeddi byr a hir yn ddetholus—yn benodol, rhanbarthau glas/gwyrdd a choch/is-goch y sbectrwm—gan optimeiddio'r defnydd o olau haul. Yn draddodiadol, mae'r cydrannau amsugno coch/is-goch mwyaf effeithiol mewn celloedd solar wedi dod o ddeunyddiau confensiynol fel silicon neu CIGS (copr indium gallium selenid). Fodd bynnag, mae'r deunyddiau hyn fel arfer angen tymereddau prosesu uchel, gan arwain at ôl troed carbon sylweddol.
Yn eu cyhoeddiad diweddar yn Nature, mae Lang a'i gydweithwyr yn uno dau dechnoleg celloedd solar addawol: celloedd solar perovskite ac organig, y gellir eu prosesu ar dymheredd is a chael llai o effaith carbon. Roedd cyflawni effeithlonrwydd trawiadol o 25.7% gyda'r cyfuniad newydd hwn yn dasg heriol, fel y nodwyd gan Felix Lang, a eglurodd, "Dim ond trwy gyfuno dau ddatblygiad sylweddol y gwnaed y datblygiad hwn yn bosibl." Y datblygiad cyntaf oedd synthesis cell solar organig amsugnol coch/is-goch newydd gan Meng a Li, sy'n ymestyn ei gallu amsugno ymhellach i'r ystod is-goch. Eglurodd Lang ymhellach, "Fodd bynnag, roedd celloedd solar tandem yn wynebu cyfyngiadau oherwydd yr haen perovskite, sy'n dioddef colledion effeithlonrwydd sylweddol pan gaiff ei chynllunio i amsugno'n bennaf y segmentau glas a gwyrdd o'r sbectrwm solar. I oresgyn hyn, fe wnaethom weithredu haen oddefol newydd ar y perovskite, sy'n lliniaru diffygion deunydd ac yn gwella perfformiad cyffredinol y gell."
Amser postio: 12 Rhagfyr 2024