محققان یک سلول خورشیدی جدید با ظرفیت ذخیره انرژی ۹۵ درصد اختراع کرده‌اند

این کشف می‌تواند ساخت پنل‌های خورشیدی با ظرفیت بالا را متحول کند.

محققان استرالیایی موفق شده‌اند تا با توسعه کارآمدترین و بزرگ‌ترین سلول خورشیدی تاندِم سه‌اتصاله از نوع پرووسکایت–پرووسکایت–سیلیکون که تاکنون ساخته شده، استاندارد جهانی جدیدی برای فناوری سلول‌های خورشیدی مبتنی بر پرووسکایت را تعیین کنند.

رهبری این تیم تحقیقاتی را پروفسور «آنیتا هو-بیلی»، استاد دانشگاه سیدنی و صاحب کرسی جان هوک در نانو علم در مؤسسه Sydney Nano بر عهده داشت. این گروه توانسته گامی مهم در جهت پیشرفت فناوری سلول‌های خورشیدی تاندِم پرووسکایتی بردارد. نتایج این تحقیق در مجله نیچر به چاپ رسیده است.

این سلول‌های جدید توانسته‌اند ۹۵ درصد از بازده خود را حفظ کند

این تیم تحقیقاتی ظاهراً توانسته به راندمان تبدیل انرژی پایدار و تأییدشده‌ای معادل ۲۳٫۳ درصد در دستگاهی با مساحت حدود ۱۶ مترمربع دست یابد. این بالاترین راندمانی است که تاکنون برای دستگاهی با این ابعاد و از این نوع ثبت شده است.

همچنین پژوهشگران در مقیاسی کوچک‌تر یعنی ۰٫۱۵ اینچ مربع (معادل یک سانتی‌متر مربع) به راندمان ۲۷٫۰۶ درصد دست یافتند و استانداردهای جدیدی از نظر عملکرد و پایداری حرارتی تعیین کردند.

پروفسور هو بیلی در این باره گفت: «ما هم عملکرد و هم مقاومت این سلول‌های خورشیدی را بهبود دادیم. این دستاورد نه‌تنها نشان می‌دهد که ساخت دستگاه‌های پرووسکایتی بزرگ و پایدار امکان‌پذیر است، بلکه پتانسیلی عظیم برای افزایش بیشتر راندمان را نیز آشکار می‌کند.»

تیم تحقیقاتی با کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که طلا برخلاف تصور قبلی به‌صورت لایه‌های پیوسته تشکیل نمی‌شود و به شکل نانوذرات مجزا وجود دارد. این کشف به محققان کمک کرد تا کاربرد طلا را دقیق‌تر تنظیم کنند.

محققان از این یافته برای طراحی پوشش نانوذرات طلا استفاده کرد که جریان بار الکتریکی و جذب نور را در سلول خورشیدی افزایش داد. در آزمایش‌های واقعی، این دستگاه به‌اندازه ۰٫۱۵ اینچ مربع، آزمون چرخه حرارتی EIC را با موفقیت پشت سر گذاشت.

گزارش شده که این سلول ۲۰۰ چرخه نوسان شدید دمایی از منفی ۴۰ تا ۱۸۵ درجه فارنهایت را تحمل کرده و همچنین پس از بیش از ۴۰۰ ساعت قرار گرفتن مداوم در معرض نور، توانسته ۹۵ درصد از بازده خود را حفظ کند.