Bemutatták a 79 százalékos átlátszóságot biztosító Schottky-csomópont láthatatlan napelemét
Jul 27, 2022
Indium-ón-oxid (ITO) és wolfram-diszulfid (WS2) szubsztrátumok felhasználásával japán tudósok szinte láthatatlan napelemet fejlesztettek ki. az ITO és a WS2 átlátszó elektródaként, illetve fotoaktív rétegként működik.
Ezt a fotovoltaikus eszközt Schottky-csomópontos napelemként is ismerik egy nemrég közzétett jelentés szerint. Ez egy interfész egy fém és egy félvezető között, amely tovább biztosítja a töltésleválasztáshoz szükséges sávot. Ennek a napelemnek a teljesítményátalakítási hatásfoka 1000-szer magasabb, mint egy hagyományos ITO elektródát használó referenciaeszközé.
A tudósok megjegyzik továbbá, hogy a cella átlátszósága 79 százalék, és hozzáteszik: "Megvizsgáltuk a napelemek nagyüzemi gyártását is. Az eredmények azt mutatják, hogy még ha az eszköz területe meg is nő, egy egyszerű méretezés nagy WS2 kristályokkal és a párhuzamos hosszúságú elektródák nem javítják az egész eszköz teljes teljesítményét."
A "Szinte láthatatlan napelemek gyártása egyetlen WS2 réteggel" című cikk az új cellatechnológiára vonatkozik. A tudósok azt is elmondták, hogy az eredmények segíthetnek a szinte láthatatlan napelemek átmenetifém-dikloridot használó tanulmányozásában, az alaptól a valódi ipari szakaszig.
A jelentés idézi a tudósokat, akik azt mondták: "Miután a keletkezett hordozók eljutnak a szemközti elektródákhoz, villamosenergia-termelés érhető el." Az egyik elektróda és a félvezető közötti munkafüggvény különbsége választja el a fotogenerált elektron-lyuk párokat.
A WS2 az átmenetifém-diklorid anyagok családjának tagja. A látható tartományban a WS2 megfelelő sávrésszel és egységnyi vastagságonkénti legnagyobb abszorpciós együtthatóval rendelkezik, így ideális a szinte láthatatlan napelemekhez. Az itO-WS2 csomópontokat ITO kvarc hordozóra történő porlasztásával érik el, a WS2 egyrétegű rétegeket pedig kémiai gőzleválasztással külön növesztik.
A szinte láthatatlan napelemek ötlete a napelemes fotovoltaikához, különösen az épületeken kialakítható számos új alkalmazás miatt vonzó. A napenergia a tetőn túl is eljuthat az oldalakra is, különösen a déli oldalon, ahol nincs árnyék.
A PV Tech tudomása szerint a napenergiával foglalkozó cég, a NewEnergyTechnologiesInc. korábban kifejlesztett egy átlátszó napelemet, és azt állítja, hogy tömegesen gyártja ezt a "láthatatlan" napelemet, mert annyira átlátszó, hogy még ha egy ablak felületére szerelik is, az nem befolyásolja az üveg fényáteresztő képességét. Az üveget nem befolyásolja a fényáteresztés.
Tavaly dél-koreai kutatók azt is állították, hogy találtak egy hatékony és olcsó módszert a napelemek átlátszatlanból átlátszóvá alakítására. A meglévő átlátszó napelemek általában vöröses árnyalatúak és kevésbé hatékonyak, de körülbelül 100 μm átmérőjű (egy hajszál nagyságú) lyukak lyukasztásával a kristályos szilícium lapkán a fény átengedhető anélkül, hogy meg kellene színezni a cellát. . Ezek a lyukak stratégiailag vannak elosztva az ostyán, hogy az emberi szem ne tudja "látni". A kutatás a Joule folyóiratban jelent meg.
Az elmúlt évtizedekben a napelemek olcsóbbak, hatékonyabbak és környezetbarátabbak lettek. A napelem modulok jelenlegi alkalmazásai azonban a háztetőkre és a távoli naperőművekre korlátozódnak, érdemes elgondolkodni azon, hogyan lehetne őket jobban hasznosítani az emberek életében.
Mi lenne, ha például a napelem modulok következő generációját beépítenék ablakokba, épületekbe vagy akár mobiltelefonok képernyőjébe?
