سولارابيك، الصين–26 نوفمبر 2024: نجح باحثون صينيون في جامعة نورث وسترن بوليتكنيكال ” Northwestern Polytechnical University ” في تصنيع خلية شمسية ترادفية شبه شفافة من البيرفسكايت والسيليكون بكفاءة تصل إلى 30.04% وقد تم تحقيق هذا الإنجاز من خلال استخدام طبقة عازلة من أوكسيد الإنديوم، والتي لعبت دورًا حاسمًا في تحسين أداء الخلية وحمايتها من التلف.
خلية شمسية ترادفية من البيروفسكايت والسيليكون
صنع الباحثون خلية شمسية ترادفية شبه شفافة رباعية الأطراف من البيروفسكايت والسيليكون تعتمد على خلية بيروفسكايت علوية مدمجة مع طبقة عازلة من أوكسيد الإنديوم “In2O3″ تم ترسيبها بطريقة تبخر الحزمة الإلكترونية ” e-beam evaporation technique” والتي تتميز بأنها عملية منخفضة التكلفة وصديقة للبيئة.
تم استخدام طبقة العزل بين البيرفسكايت والسليكون لمنع الأضرار الناجمة أثناء ترسيب أقطاب أكسيد القصدير والإنديوم (ITO) الشفافة، ولحماية طبقة امتصاص الضوء المصنوعة من البيرفسكايت وطبقة نقل الإلكترون (ETL) من التلف الناتج عن عملية التصنيع.
أظهرت طبقة أوكسيد الإنديوم خصائص بصرية وكهربائية ممتازة، مما ساهم في تحسين أداء الخلية الشمسية بشكل كبير.
بالإضافة إلى ذلك فقد أظهرت الخلية الشمسية استقراراً ممتازاً إذ أنها حافظت على 80% من كفاءتها الأولية بعد أكثر من 400 ساعة تشغيل مستمرة.
مراحل تشكيل الخلية ومواصفاتها
بنى فريق البحث خلية البيروفسكايت العلوية باستخدام ركيزة مصنوعة من الزجاج وأوكسيد الإنديوم، وطبقة أحادية مجمعة ذاتيًا مصنوعة من أوكسيد النيكل (II) (NiO)، وطبقة بيروفسكايت لامتصاص الإشعاع الشمسي، وطبقة نقل الإلكترون تعتمد على (C60)، وطبقة عازلة من الباثوكوبروين (BCP)، وطبقة عازلة من أوكسيد الإنديوم “In2O3″، وقطب من أوكسيد القصدير والإنديوم.
حققت هذه الخلية كفاءة تحويل طاقة بنسبة 20.20%، والتي قال العلماء إنها قريبة من نظيرتها المعتمة، بينما أظهرت أيضًا خصائص كهربائية وبصرية وحماية ممتازة لطبقة أوكسيد الإنديوم، مع فجوة نطاق الطاقة 1.68 إلكترون فولط.
بعد ذلك، دمج الأكاديميون خلية البيروفسكايت العلوية مع خلية سفلية من السيليكون في خلية ترادفية حققت كفاءة بنسبة 30.04%.
ويزعم الباحثون أن هذه الخلية هي واحدة من أعلى الخلايا الشمسية الترادفية 4T البيروفسكايت-السيليكون أداءً حتى الآن.
تابعونا على لينكيد إن Linked–in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر:Science direct
