A kalcium-titanit napelemek 24 százalékos hatásfokot érnek el
Sep 14, 2022
Az NREL és az egyesült államokbeli egyetemek kutatócsoportja arról számolt be, hogy a legújabb kalcium-titanit napelem 24 százalékos hatásfokot ért el, megőrizve eredeti hatásfoka 87 százalékát 2400 órányi működés után 55 Celsius-fokon, a nap besugárzásának kétszeresével.
A jelentés szerint ez "a legmagasabb hatásfok az ilyen típusú sejtszerkezetek közül".
A National Renewable Energy Laboratory (NREL) és a Toledói Egyetem, a Boulder-i Colorado Egyetem és a Kaliforniai Egyetem (San Diego) kutatói rétegeket helyeztek el az üveghordozóra egy új, 3-(aminometil) nevű molekula segítségével. piridin (3-APy), egy olyan architektúra, amely abban különbözik a hagyományos architektúráktól, hogy a rétegek hogyan kerülnek az üveghordozóra.
A csapat az előbbi módszert választotta annak nagy stabilitása és a tandem napelemekbe való integrálása miatt. Ezzel az architektúrával a kutatás egy új, 3-(aminometil)piridin (3-APy) nevű molekulát adott a kalkogenid napelem felületére. Ez a molekula reakcióba lép a sejtben lévő amidinnel, és elektromos mezőt hoz létre a kalkogenidréteg felületén.
Kai Zhu, az NREL Kémiai és Nanotudományi Központjának vezető tudósa szerint "Ez hirtelen hatalmas lökést ad az akkumulátor teljesítményének, nem csak a hatékonyság, hanem a stabilitás szempontjából is."
A reaktív felületkezelés, amelyet a kutatók 3-APy-ként fognak emlegetni, jelentősen javíthatja az invertált sejtek teljesítményét, és a kutatók úgy vélik, hogy az invertált sejtek hatékonyságát kevesebb mint 23 százalékról több mint 25 százalékra növelheti.
Kutatásukat a Nature tudományos folyóiratban publikálták „Felületi reakciók hatékony és stabil fordított kalcium-titanit napelemekért” címmel.
2020 októberében az NREL megalkotta az Apex Flex nevű új kalkogenid anyagot, amely 23,1 százalékos energiakonverziós hatásfokról számolt be az 2-oldalas, teljesen kalkogenid tandem napelemeknél üvegen és 21,3 százalékos rugalmas műanyag hordozókon járművekhez (lásd: 23,1 százalékos hatásfokú csupa kalkogenid tandem napelem).
Korábban a Wuppertali Egyetem német kutatói 24 százalékos hatékonyságot jelentettek be egy tandem kalcium-titanit és szerves napelem esetében, ultravékony indium-oxid réteget használva (lásd a tandem kalcium-titanit/szerves cellák 24 százalékos hatékonyságát).
A média emellett arról számolt be, hogy Huang Wei akadémikus és Chen Yonghua professzor, a Nanjingi Műszaki Egyetem Fejlett Anyagok Intézetének csapata hét éve kutat az új napenergia-anyaggal, a "kalkogeniddel", több ezer kísérlettel. 24 százalékos fotovoltaikus konverziós hatékonyságot ért el a „kalkogenid napelemek” esetében. A csapat 24 százalékos nemzetközi vezető szintet ért el.
