آینده را روشن تر برای انرژی خورشیدی است. محققان از مس تخته سنگ ایجاد کرده اند و کم هزینه سلول خورشیدی با یکی از بالاترین قدرت تبديل به, تاریخ, توسط سلول های لایه بندی و با استفاده از یک ترکیب منحصر به فرد از عناصر.

“ما در زمان یک محصول است که مسئول برای 30 میلیارد دلار در سال و صنعت ساخته شده و در آن 30 درصد بهتر” گفت: Michael McGehee, یک استاد گروه مهندسی شیمی و و همکاری نویسنده یک مقاله منتشر شود فردا در علمکه توصیف فن آوری است. “این یک معامله بزرگ است.”

محققان در زمان پروسکایت سلول خورشیدی یک ساختار بلوری است که طراحی شده است به برداشت های بالاتر انرژی فوتون ها و لایه لایه آن را در بالای سلول های خورشیدی سیلیکون که قطاری بیشتر فوتون در مادون قرمز بخشی از طیف — ساخته شده است که انرژی تابشی است که ما نمی بینیم اما ما می توانیم احساس گرما. ترکیب پروسکایت افزایش 21% سلول های خورشیدی سیلیکون تا به بهره وری از 27 ٪ — افزایش آن یک سوم.

برای سال های سلول های خورشیدی سیلیکونی شده اند استاندارد در انرژی خورشیدی میباشد. اما زمان سیلیکون مبتنی بر سلول تنها تبدیل 18 درصد به 21 درصد از انرژی خورشید را به برق قابل استفاده در دمای و آنها حداکثر در حدود 26.6%.

این به این معنی آن را در حال حاضر هزینه های بیشتر برای نصب سلول ها نسبت به خرید آنها گفت: McGehee, یک همکار در تجدید پذیر و انرژی پایدار موسسه.

متوسط بهره وری از پانل های خورشیدی است که پایین تر از حداکثر بهره وری از آنجا که مهم نیست که چقدر خوب یک فرد کوچک از سلول های خورشیدی است که آن را به از دست دادن حدود سه درصد هنگامی که بیش از یک پنل بزرگ-نوع مانند یک تیم ورزشی تنها به عنوان خوب به عنوان متوسط آن بازیکن. اما اگر شما می توانید بالا بردن بهره وری به طور کلی, شما لازم نیست برای نصب به عنوان بسیاری از پانل به همان مقدار از قدرت است.

آنچه به طور چشمگیری بهبود بهره وری است به عبارت دیگر سلول های خورشیدی در بالای یک موجود — و این دقیقا همان چیزی McGehee و محققان همکار بود.

مقرون به صرفه راز فرمول

این اولین بار نیست محققان لایه سلول های خورشیدی برای به دست آوردن بهره وری. این مفهوم همچنین شناخته شده به عنوان پشت سر هم و یا چند اتصال سلول های خورشیدی برای اولین بار معرفی شد در 1970s-و رکورد جهانی برای سلول های خورشیدی با راندمان در حال حاضر بیش از 45 درصد است. اما آن را در یک قیمت سنگین: 80.000 دلار در هر متر مربع با توجه به این واقعیت این سلولها رشد کرده و یک لایه اتمی در یک زمان ایجاد یک تک کریستال. احتمالا یک هزینه متوسط صاحب خانه و یا کسب و کار می توانید استطاعت.

McGehee و محققان همکار در حال پیشگامان در یک جهت جدید از لایه سلول های خورشیدی با استفاده از perovskites که هزینه بیش از یک صد بار کمتر است.

آنها آغاز شده کمتر از 10 سال پیش با مفهوم استفاده کمتر از مواد گران قیمت در بالای سیلیکون و در ابتدا تنها زمانی حدود 13 درصد بهره وری. اما از طریق پیشرفت های تکنولوژیکی آنها توانسته اند به بیش از دو برابر این تعداد است.

خود راز فرمول شامل منحصر به فرد سه گانه-هالید آلیاژ از کلر و برم و ید می باشد.

در سلول های خورشیدی ایده آل وجود دارد bandgap با توجه به McGehee. این است که فضای بین سطوح انرژی در یک نیمه هادی است که پرش الکترون بين و ایجاد انرژی الکتریکی است.

برم بالا می برد این bandgap اما زمانی که با استفاده از ید و در معرض نور این عناصر همیشه در محل باقی بماند. مطالعات قبلی سعی کرده اند به استفاده از کلر و ید با هم اما با توجه به متفاوت اندازه ذرات از این عناصر به اندازه کافی کلر مناسب می تواند به پروسکایت ساختار بلوری. اما با استفاده از مقادیر مختلف کلر برم و ید محققان راهی برای کوچک شدن ساختار بلوری اجازه می دهد بیشتر کلر به جا — ثبات و بهبود سلول های بهره وری.

Perovskites نیز ارزان نیست انرژی مطمئن و آسان برای ایجاد در آزمایشگاه است. و حتی پس از 1000 ساعت-یا تقریبا 42 روز — فشرده نور و گرما تست, این سلول های خورشیدی نشان داد که حداقل تغییر در بهره وری اولیه.

با انرژی خورشیدی بازار رو به رشد حدود 30 ٪ در سال و بهره وری هزینه و طول عمر در حال عمده ملاحظات است که فن آوری های جدید را تبدیل به جریان اصلی.

McGehee است که خوش بینانه در مورد پتانسیل این گسترده bandgap لایه پروسکایت سلول های خورشیدی.

نه تنها آن را در حال حاضر با پیشی گرفتن از حداکثر بهره وری از سیلیکون-تنها سلول خورشیدی “ما باور آن می تواند ما را بیش از 30% کارایی و که می توان آن را پایدار” گفت: McGehee.

اضافی نویسندگان این مطالعه شامل Jixian زو co-اولین نویسنده و پژوهشگر فوق دکترا, Jérémie ورنر پژوهشگر فوق دکترا و دانیل Witter فارغ التحصیل و دانشجو در شیمی و مهندسی زیستی در دانشگاه کلرادو بولدر; کالیب بوید, co-اولین نویسنده مهمان در دانشگاه کلرادو بولدر و NREL و دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه استنفورد; و همچنین محققان از ملی انرژی های تجدید پذیر آزمایشگاه دانشگاه استنفورد و دانشگاه ایالتی آریزونا است.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.nettny.im