ماژول های فتوولتائیک داخلی اکسید تیتانیوم کلسیم با راندمان تبدیل بیش از 36 درصد

اخیراً، تیم پروفسور مای یائوهوا در مؤسسه فناوری انرژی های جدید دانشگاه جینان گواهینامه شخص ثالث مستقلی را با بازده تبدیل بیش از 36 درصد برای ماژول های فتوولتائیک داخلی کلسیم تیتانیت با مساحت بزرگ دریافت کرده است که بالاترین مقدار گزارش شده در جهان تاکنون است. نتایج تحقیقات مربوطه در Advanced Science منتشر شد.

فناوری سلول های خورشیدی با استفاده از کالکوژنید به عنوان لایه جذب کننده نور در سال های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. استفاده از سلول‌های فتوولتائیک برای برداشت انرژی کم نور در محیط داخلی می‌تواند به طور گسترده در کاربردهای صنعتی اینترنت اشیا، خانه‌های هوشمند و برنامه‌های تحرک هوشمند مورد استفاده قرار گیرد، اما برای دستیابی به راندمان تبدیل بالا، به یک شکاف باند نوری گسترده نیاز دارند. شکاف باند نوری لایه‌های جذب کننده نور کالکوژنید را می‌توان در محدوده وسیعی تنظیم کرد و دستیابی به دستگاه‌های فتوولتائیک با راندمان تبدیل بالا را ممکن می‌سازد، و تیم‌ها قبلا سلول‌های فتوولتائیک کالکوژنید داخلی را با بازدهی بیش از ۴۰ درصد گزارش کرده‌اند.

با این حال، محتوای بالای برم (Br) در فیلم‌های کالکوژنید با گپ پهن می‌تواند به راحتی پدیده جداسازی فاز را ایجاد کند و بر عملکرد دستگاه تأثیر بگذارد. تیم مای یائوهوا رابطه بین باند گپ و عملکرد فتوولتائیک داخلی سلول‌های فتوولتائیک کالکوژنید را بررسی کردند و دریافتند که علاوه بر جداسازی فاز، نقص‌های خالی Br در لایه جذب نوری کالکوژنید یکی از عوامل اصلی محدود کننده ولتاژ مدار باز است. سلول ها. درمان با مواد مولکولی کوچک فلز قلیایی غنی از ید (I) به طور موثر مشکل جای خالی Br را حل می کند و راندمان تبدیل دستگاه را در نور کم بهبود می بخشد. تحت یک منبع نوری 1000 لوکس TL84، ماژول فتوولتائیک داخلی با مساحت موثر 12.30 سانتی‌متر مربع، بازده تبدیل 36.36 درصد را که توسط یک شخص ثالث مستقل تأیید شده است، به دست آورد، که بالاترین راندمان تبدیل گزارش شده یک ماژول تیتانیت کلسیمی در نور کم در جهان است.

در همان زمان، این تیم نمونه اولیه سیستم برداشت انرژی نور در داخل ساختمان را بر اساس ماژول PV کالکوژنید توسعه داد که به برداشت انرژی نور در محیط داخلی، ردیابی حداکثر نقطه توان، مدیریت برق و باتری، جمع آوری دما و رطوبت محیط، ارتباط بلوتوث و بدون شارژ کردن علاوه بر این، این تیم خاطرنشان کرد که آزمایش دقیق عملکرد سلول‌های PV داخلی و استانداردسازی فرآیند آزمایش برای صنعتی‌سازی فناوری حیاتی است.