Źródło: Perovskite-info.com
Rewolucyjna elektrodę Nio/Ag/Nio zwiększa wydajność i trwałość dwufaszynowych ogniw słonecznych, obiecujące przełom w Agrivoltaics, Automotive Tech i inne z jego ultraciennym, wysokim transmitancją.
Naukowcy z Indian Institute of Technology opracowali nową przezroczystą elektrodę NIO/AG/NIO, która znacznie zwiększa wydajność i trwałość dwufascynnych ogniw słonecznych Perovskite. Ta trójwarstwowa elektroda, wytworzona przy użyciu techniki o niskiej energii fizycznej osadzania pary, oferuje niską oporność elektryczną i wysoką transmitancję światła widzialnego. Innowacyjna konstrukcja pozwala ogniwom słonecznym osiągnąć wydajność konwersji mocy 9,05% i 6,54%, gdy jest oświetlona z różnych stron, z wysokim współczynnikiem dwudziestkowości 72%, co wskazuje na efektywne przechwytywanie światła z obu kierunków.
Korzyściowe ogniwa słoneczne wykazały również niezwykłą trwałość, utrzymując 80% ich początkowej wydajności przez ponad 1, 000 bez ochronnego enkapsulacji. Ich zdolność do przekazywania znacznego światła w regionie bliskiej podczerwieni sprawia, że nadają się do zastosowań w oknach termicznych i optoelektronice. Z cienkim profilem mniejszym niż 40 nm, przezroczystą elektrodę jest idealna do integracji z materiałami budowlanymi i tandemowymi zastosowaniami ogniw słonecznych. Postęp ten może utorować drogę dla szerszych zastosowań w Agrivoltaics, Automotive Technologies i innych innowacjach energii słonecznej.
W jaki sposób elektroda Nio/Ag/NIO poprawia działanie i trwałość ogniwa słonecznego perowskiego i trwałość?
Ulepszona absorpcja światła: Struktura elektrody Nio/Ag/Nio została zaprojektowana w celu optymalizacji absorpcji światła poprzez minimalizację odbicia i maksymalizację transmisji. Warstwa srebra (AG) działa jak rdzeń wysoce przewodzący, podczas gdy warstwy tlenku niklu (Nio) po obu stronach służą jako powłoki antyrefleksyjne, zwiększając ogólną wydajność absorpcji światła ogniwa słonecznego.
Ulepszona przewodność elektryczna: srebro znane jest z doskonałej przewodności elektrycznej. Uwzględniając cienką warstwę AG, elektroda znacznie zmniejsza oporność elektryczną, ułatwiając wydajny transport ładunku w ogniwie słonecznym. Powoduje to większą wydajność konwersji mocy w porównaniu z tradycyjnymi materiałami elektrodowymi.
Trwałość i stabilność: warstwy Nio nie tylko przyczyniają się do zarządzania światłem, ale także chronią warstwę srebra przed utlenianiem i degradacją środowiska. Ta cecha ochronna zwiększa długoterminową stabilność i trwałość ogniw słonecznych, o czym świadczy ich zdolność do utrzymania 80% ich początkowej wydajności w dłuższych okresach bez enkapsulacji.
Wydajność dwufasowa: Krajowa konstrukcja ogniw słonecznych pozwala im wychwytywać światło z przedniej i tylnej strony. Wysoki współczynnik dwufalizacji wynoszący 72% wskazuje, że komórki są wysoce skuteczne w stosowaniu rozproszonego i odbijanego światła, co jest szczególnie korzystne w środowiskach o zmiennych warunkach oświetlenia.
Cienka i lekka konstrukcja: Przy całkowitej grubości mniejszej niż 40 nm elektroda Nio/Ag/Nio jest wyjątkowo cienka i lekka. To sprawia, że nadaje się do integracji z różnymi zastosowaniami, w tym zintegrowanymi z budynkiem fotowoltaiki (BIPV) i tandemowymi ogniwami słonecznymi, w których waga i przestrzeń są krytycznymi rozważaniami.
Wszechstronne zastosowania: Zdolność elektrody do transmisji światła w regionie bliskiej podczerwieni otwiera możliwości jego zastosowania w oknach termicznych i urządzeniach optoelektronicznych. Ta wszechstronność rozszerza potencjalne zastosowania technologii poza tradycyjnym wytwarzaniem energii słonecznej.
Potencjał technologii agroldoltaicznych i motoryzacyjnych: zwiększona wydajność i trwałość tych ogniw słonecznych sprawiają, że są one idealnymi kandydatami do systemów rolniczych, gdzie można je wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej, jednocześnie umożliwiając przejście wystarczającej ilości światła do wzrostu roślin. Ponadto ich integracja z technologiami motoryzacyjnymi może prowadzić do bardziej wydajnych pojazdów zasilanych energią słoneczną.
Skalowalność i opłacalność: zastosowanie techniki osadzania pary o niskiej energii do wytwarzania elektrody Nio/Ag/Nio sugeruje, że proces produkcji można skutecznie skalować. Może to prowadzić do opłacalnej produkcji, dzięki czemu technologia jest bardziej dostępna do powszechnego przyjęcia w różnych branżach.
