Fonte: perovskite-info.com
As inovadoras células solares em tandem em tandem de 4T perovskite-silicon prometem 41% de aumento de eficiência, reduzindo a energia de produção em 35% com a fabricação econômica e econômica baseada em soluções.
Pesquisadores do Instituto Indiano de Tecnologia Roorkee, Laboratório Físico Nacional CSIR e ACSIR desenvolveram um método de fabricação econômico e econômico para uma célula solar com tandem de perovskite-silicon de quatro terminais (4T). Esse design inovador integra uma célula de perovskita semi-transparente de alto desempenho (ST-PSC) com uma célula solar de silício de heterojunção híbrida (HHSC) como dispositivo inferior. Os HHSCs, conhecidos por sua estrutura simples e fabricação de baixa temperatura, visam reduzir o consumo de energia em até 35% durante a produção, alavancando camadas funcionais seletivas por transportadoras como PEDOT: PSS para melhorar a eficiência.
A equipe de pesquisa selecionou PEDOT: PSS para seu baixo custo e facilidade de preparação, alcançando uma eficiência de conversão de energia de 10,92% e um fator de preenchimento de 66,04%. O absorvedor texturizado de silício do tipo N aumenta a qualidade da junção, reduzindo a refletância da superfície e aumentando a área da junção. O dispositivo de perovskita superior apresenta um substrato FTO transparente e várias camadas funcionais, resultando em uma eficiência em tandem 4T de 15,41%, uma melhoria de 41% em relação à HHSCS independente. Esses avanços, confirmados por SCAPS -1 D simulação, pavimentam o caminho para as células solares 4T em tandem da próxima geração e processável pela solução.
Como a nova célula solar em tandem de perovskite-silicon 4T melhora a eficiência e reduz os custos?
Certamente! Aqui estão alguns pontos adicionais sobre como a nova célula solar em tandem em tandem de 4t perovskite-silicon melhora a eficiência e reduz os custos:
Absorção de luz aprimorada: a integração de uma célula de perovskita semi-transparente com uma célula solar de silício permite uma melhor utilização do espectro solar. A camada de perovskita absorve fótons de alta energia, enquanto a camada de silício captura fótons de energia inferior, maximizando a absorção geral da luz e a eficiência da conversão.
Custos de material reduzido: os materiais de perovskita são geralmente mais baratos que o silício tradicional, e o método de fabricação baseado em solução reduz ainda mais os custos de produção, minimizando a necessidade de processamento de alta temperatura e técnicas caras de deposição baseadas em vácuo.
Melhor rendimento de energia: ao combinar dois tipos de células solares, a estrutura em tandem pode obter mais rendimentos de energia em comparação com as células de junção única. Isso é particularmente benéfico em diferentes condições de luz, onde a célula em tandem pode manter maior eficiência.
Menor consumo de energia de fabricação: o uso de processos de baixa temperatura e estruturas simples na célula solar de silício de heterojunção híbrida (HHSC) reduz a energia necessária para a fabricação, contribuindo para uma pegada de carbono mais baixa e tornando a tecnologia mais sustentável.
Escalabilidade e flexibilidade: O método de fabricação baseado em solução é compatível com a produção em larga escala e pode ser adaptado a substratos flexíveis, abrindo novos aplicativos para tecnologia solar em áreas como fotovoltaicos fotovoluntários (BIPV) e dispositivos solares portáteis.
Estabilidade e durabilidade aumentada: o projeto em tandem pode potencialmente melhorar a estabilidade e a vida útil das células solares, distribuindo a carga térmica e elétrica de maneira mais uniforme nas camadas, reduzindo a taxa de degradação dos materiais.
Potencial para ganhos adicionais de eficiência: a natureza modular do design de 4T em tandem permite melhorias contínuas nos materiais e processos de cada camada, oferecendo um caminho para eficiências ainda mais altas à medida que novas composições de perovskita e tecnologias de silício são desenvolvidas.
Esses avanços destacam o potencial das células solares em tandem de perovskite-silicon 4T para revolucionar a indústria solar, oferecendo uma solução mais eficiente e econômica para a geração de energia renovável.
