Energi matahari bisa segera mendapatkan dorongan 2-untuk-1 dengan sel tandem

Sel tandem

Sedangkan Eropa telah menganut teknologi tenaga surya sampai pada titik itu gerhana dapat menyebabkan kepanikan ringan, efisiensi sel surya terbaik masih berkisar sekitar 25%. Banyak sekali energi gratis yang tidak bisa dipanen. Penelitian sebelumnya telah menunjuk ke mineral berlimpah yang dikenal sebagai perovskite sebagai solusi yang mungkin untuk kinerja buruk sel surya, dan sekarang tim ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan Universitas Stanford telah menerapkan teori dengan membangun silikon tandem. sel surya -perovskite.

Sel surya tandem (kadang-kadang dikenal sebagai sel multijungsi) terdiri dari lebih dari satu bahan semikonduktor. Mereka memiliki potensi untuk meningkatkan efisiensi secara signifikan, tetapi penggunaannya sangat terbatas karena komplikasi manufaktur dan biaya tinggi. Tim Stanford / MIT fokus pada desain ini karena mereka merasa masih banyak ruang untuk perbaikan.

Perovskit adalah mineral organometal kristal yang dapat diproduksi dengan murah di laboratorium, dan juga terdapat di endapan geologi di seluruh dunia. Ilmuwan telah mengetahui bahwa perovskit memilikisifat menyerap cahaya dan semikonduktor selama beberapa dekade, tetapi baru pada tahun 2009 pertama kali digunakan dalam sel surya. Keuntungan utama penggunaan perovskit dalam sel surya adalah dapat diintegrasikan dalam lapisan setipis satu mikrometer.



Sel tandem yang dibuat dalam percobaan ini juga menggabungkan kemajuan dalam teknologi manufaktur untuk meningkatkan hubungan antara lapisan silikon dan perovskit. Lapisan penghubung ini, atau 'persimpangan terowongan,' terdiri dari silikon tipe-p dan silikon tipe-n yang sangat terkotori yang membuat penghalang energi antara dua lapisan hampir nol. Lapisan titanium-dioksida tambahan memungkinkan elektron dari sel surya perovskit mengalir bebas ke persimpangan terowongan silikon, tempat mereka bergabung kembali dengan elektron dari panel silikon.

Perovskit

Jadi mengapa repot-repot menggabungkan dua teknologi sel surya yang berbeda? Sel surya tandem yang berbahan dasar silikon dan perovskit dapat menyerap sebagian besar energi matahari. Panel surya tandem seperti ini meminimalkan fenomena yang dikenal sebagai termalisasi. Itulah yang terjadi di sel surya ketika energi foton dilepaskan sebagai panas hingga mencapai celah pita bahan penyerap. Silikon sangat bagus dalam menyerap foton ke arah atas spektrum energi matahari (celah pita tinggi), sedangkan perovskit mahir menangkap foton dari segmen inframerah bawah (celah pita bawah). Lapisan penyerap khusus ini dapat mengubah cahaya matahari menjadi listrik lebih efisien daripada yang dapat dilakukan penyerap tunggal.

Adapun efisiensi yang diamati, sel dalam percobaan ini dilakukan di atas kisaran yang diprediksi. Desain silikon dan perovskit individual yang digunakan bukanlah yang paling canggih, tetapi peningkatan efisiensi menunjukkan janji. Sel surya perovskit dengan efisiensi 12,7 persen ditumpuk di atas sel silikon kelas menengah dengan efisiensi hanya 11,4 persen. Sel tandem mampu mencapai 17 persen, peningkatan 50%. Para peneliti percaya bahwa pemurnian lapisan perovskit dan menggunakan sel surya silikon lebih maju dapat menghasilkan keuntungan yang lebih baik di jalan.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com