Silicium-calcium-titan-malm-solceller vil fuldstændig ændre effektiviteten af ​​elproduktionen

2023-07-11

Silicium calcium titanium malm solceller vil fuldstændig ændre elproduktionseffektivitetenog

Traditionelle solceller baseret på silicium-halvlederforbindelser har en teoretisk maksimal effektivitet på 29% til at omdanne sollys til elektrisk energi. Men ved at fusionere det andet perovskitlag på basissiliciumlaget kan solceller muligvis overskride denne effektivitetstærskel i den nærmeste fremtid.

Perovskit er en slags forbindelse med samme krystalstruktur som calcium titanium Oxide mineral. Dette meget fleksible materiale kan bruges til forskellige applikationer, herunder ultralydsmaskiner, lagerchips og solceller til elproduktion. Nyere forskning viser, at perovskit kan være en"hemmeligt våben"at fremme energiproduktionseffektiviteten i solcelleindustrien til et nyt niveau.

Den nuværende solcelleteknologi nærmer sig hastigt sit højeste effektivitetsniveau, men opfylder stadig ikke det niveau, der kræves for solenergi som en vigtig afbødende faktor i forhold til global opvarmning. Forskere har udtalt, at effektiviteten skal overstige 30%, og installationshastigheden af ​​nye solpaneler skal være ti gange højere end det nuværende vedtagelsesniveau.

Ved at tilføje et ekstra lag af calcium-titaniumoxid (begge med halvlederegenskaber) på et siliciumsubstrat, kan energien fra sollys forbedres. Siliciumlaget fanger elektroner i rødt lys, mens calciumtitanlaget fanger blåt lys. Forbedringen af ​​energiabsorptionskapaciteten vil føre til et fald i den samlede pris på solenergi og derved fremskynde udbredelsen og anvendelsen af ​​solpaneler.

Forskere har brugt flere år på at udvikle effektiv silicium-calcium-titanium-solcelleteknologi, og 2023 ser ud til at markere en vigtig milepæl på dette område. Nylige forskningsfremskridt har med succes forbedret effektiviteten af ​​siliciumperovskite-batterier til over 30%. Fremskridtstempoet er så hurtigt, at denne teknologi snart vil vise sin forbedrede funktionalitet i kommercielle produkter.

Stefaan De Wolf, professor i materialevidenskab og ingeniørvidenskab ved King Abdullah University of Science and Technology i Saudi-Arabien, mener, at solcelleteknologien i 2023 vil bringe betydelige fremskridt. De Wolfs team har opnået et effektivitetsniveau på 33,7 % i siliciumperovskit-solceller, men deres arbejdsdetaljer mangler stadig at blive offentliggjort i videnskabelige tidsskrifter.En anden forskergruppe ledet af Steve Albrecht fra Helmholtz Berlin Center for Materialer og Energi i Tyskland har for nylig offentliggjort en undersøgelse af et serieforbundet siliciumperovskit-batteri, der kan opnå en effektkonverteringseffektivitet på op til 32,5 %. Den tredje gruppe ledet af Xin Yu Chin fra École Polytechnique Fédérale de Lausanne i Lausanne, Schweiz, har bevist, at effektiviteten af ​​seriebatteriet når op på 31,25 %, med"potentialet i høj effektivitet og lave produktionsomkostninger".

De Wolf udtalte, at overskridelse af energitærsklen på 30 % vil øge folks tillid til det"højtydende, billig fotovoltaisk elproduktion kan bringes på markedet". I 2022 vil solenergiproduktionskapaciteten nå 1,2 terawatt (TW), og den skal øges til mindst 75 TW i 2050 for at afhjælpe den mest katastrofale situation forårsaget af global opvarmning og drivhusgasemissioner.


Få den seneste pris? Vi svarer så hurtigt som muligt (inden for 12 timer)