دستیابی Longi به بازدهی بی‌سابقه ۳۴٫۸۵% برای سلول خورشیدی تاندوم پروسکایت دو ترمینالی
شرکت تولیدکننده پیشرو ماژول‌های خورشیدی چینی، Longi، از دستیابی به رکورد بازدهی تبدیل انرژی ۳۴٫۸۵% برای یک سلول خورشیدی تاندوم پروسکایت دو ترمینالی خبر داد.
این دستاورد توسط آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر (NREL) وابسته به وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا تایید شده است. این گواهی، رکورد جهانی جدیدی را برای این نوع سلول خورشیدی به ثبت می‌رساند.
رکورد پیشین نیز در اختیار خود Longi بود که در ماه سپتامبر به بازدهی ۳۴٫۶% برای دستگاهی با همین پیکربندی دست یافته بود. این شرکت پیش‌تر در ماه نوامبر ۲۰۲۳ از طراحی دقیق این سلول در یک مقاله علمی منتشر شده، رونمایی کرده بود.
دستاورد Longi همچنین اولین بازدهی تایید شده‌ای است که از حد نظری شوکلی-کوئیسر تک پیوندی (۳۳٫۷%) برای یک سلول خورشیدی تاندوم دو پیوندی فراتر می‌رود.
تیم تحقیقاتی Longi در ماه سپتامبر توضیح داد که این سلول بر اساس یک استراتژی غیرفعال‌سازی رابط دولایه طراحی شده است که به گفته آن‌ها، انتقال الکترون و ممانعت از انتقال حفره را به حداکثر می‌رساند. این امر از طریق ادغام یک لایه نازک فلورید لیتیوم (LiF) و رسوب‌دهی مولکول‌های اتیلن دی‌آمونیوم دی‌یودید با زنجیره کوتاه (EDAI) حاصل می‌شود.
محققان در آن زمان اظهار داشتند: «لایه ضخیم‌تر LiF ممکن است به بهبود غیرفعال‌سازی کمک کند، اما با تلفات مقاومتی نامطلوب قابل توجهی همراه است. با این وجود، مولکول EDAI می‌تواند به طور شیمیایی نواحی غیرفعال شده‌ای را که با لایه LiF در تماس نیستند، غیرفعال کند و اتصالات موضعی در مقیاس نانو در رابط پروسکایت/C60 تشکیل دهد که می‌تواند یک تعادل بهینه بین غیرفعال‌سازی و استخراج بار فراهم کند.»
محققان افزودند که آن‌ها توانسته‌اند از طریق یک فناوری ثبت شده برای سلول‌های خورشیدی هتروجانکشن سیلیکونی با سطح بافت‌دار نامتقارن، به “اتصال ساختاری بهتری” بین سلول بالایی پروسکایت و سلول پایینی سیلیکون کریستالی دست یابند. آن‌ها بیان کردند: «سطح جلویی این سلول سیلیکونی دارای یک سطح بافت‌دار ظریف است که آماده‌سازی لایه پروسکایت مبتنی بر محلول را تسهیل می‌کند، در حالی که سطح پشتی سلول سیلیکونی از یک سطح بافت‌دار بزرگ استاندارد برای دستیابی به غیرفعال‌سازی بهتر و پاسخ طیفی مادون قرمز استفاده می‌کند.»
به لطف لایه دولایه LiF/EDAI، ولتاژ مدار باز و ضریب پرشدگی دستگاه افزایش یافته و به مقادیر ۱٫۹۷ ولت و ۸۳٫۰% رسیده است. این امر ناشی از سرکوب بازترکیب سطحی همراه با استخراج بار کارآمدتر در رابط لایه انتقال الکترون (ETL) است.
این پژوهش از حمایت قوی دانشگاه سوژو، موسسه تحقیقات انرژی پاک هوآننگ و دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ (HKPU) برخوردار بوده است.
نویسنده: دپارتمان خبری آرا نیرو
منبع: مجله فتوولتائیک PV
