Fonte: perovskite-info.com
O revolucionário eletrodo NIO/AG/NIO aumenta a eficiência e a durabilidade das células solares solares bifaciais, promissores avanços em agricultos, tecnologia automotiva e muito mais com seu design ultrafino e de alta tradução.
Pesquisadores do Instituto Indiano de Tecnologia desenvolveram um novo eletrodo NIO/AG/NIO transparente que aumenta significativamente a eficiência e a durabilidade das células solares de perovskita bifacial. Este eletrodo de três camadas, fabricado usando uma técnica de deposição de vapor físico de baixa energia, oferece baixa resistência elétrica e alta transmitância de luz visível. O design inovador permite que as células solares obtenham eficiências de conversão de energia de 9,05% e 6,54% quando iluminadas de lados diferentes, com um alto fator de bifacialidade de 72%, indicando captura efetiva de luz de ambas as direções.
As células solares bifaciais também demonstraram durabilidade notável, mantendo 80% de sua eficiência inicial por mais de 1, 000 horas sem encapsulamento protetor. Sua capacidade de transmitir luz significativa na região do infravermelho próximo os torna adequados para aplicações em janelas térmicas e optoeletrônicos. Com um perfil fino inferior a 40 nm, o eletrodo transparente é ideal para integração em materiais de construção e aplicações de células solares em tandem. Esse avanço pode abrir o caminho para aplicações mais amplas em agrivolta, tecnologias automotivas e outras inovações em energia solar.
Como o eletrodo nio/nio aprimora o desempenho e a durabilidade das células solares de perovskita bifacial?
Absorção de luz aprimorada: A estrutura do eletrodo NIO/AG/NIO foi projetada para otimizar a absorção de luz, minimizando a reflexão e maximizando a transmissão. A camada de prata (AG) atua como um núcleo altamente condutor, enquanto as camadas de óxido de níquel (NIO) em ambos os lados servem como revestimentos anti-reflexivos, aumentando a eficiência geral da absorção de luz da célula solar.
Condutividade elétrica aprimorada: a prata é conhecida por sua excelente condutividade elétrica. Ao incorporar uma fina camada AG, o eletrodo reduz significativamente a resistência elétrica, facilitando o transporte de carga eficiente dentro da célula solar. Isso resulta em eficiências mais altas de conversão de energia em comparação com os materiais tradicionais de eletrodo.
Durabilidade e estabilidade: As camadas de Nio não apenas contribuem para o gerenciamento da luz, mas também protegem a camada de prata da oxidação e degradação ambiental. Esse recurso protetor aumenta a estabilidade e a durabilidade a longo prazo das células solares, como evidenciado por sua capacidade de manter 80% de sua eficiência inicial em períodos prolongados sem encapsulamento.
Desempenho bifacial: o design bifacial das células solares permite capturar a luz dos lados dianteiro e traseiro. O alto fator de bifacialidade de 72% indica que as células são altamente eficazes na utilização da luz difusa e refletida, o que é particularmente benéfico em ambientes com condições de iluminação variáveis.
Projeto fino e leve: com uma espessura total inferior a 40 nm, o eletrodo NiO/AG/NIO é excepcionalmente fino e leve. Isso o torna adequado para a integração em uma variedade de aplicações, incluindo as células solares integradas ao edifício (BIPV) e células solares em tandem, onde peso e espaço são considerações críticas.
Aplicações versáteis: a capacidade do eletrodo de transmitir luz na região do infravermelho próximo abre possibilidades para seu uso em janelas térmicas e dispositivos optoeletrônicos. Essa versatilidade estende as aplicações potenciais da tecnologia além da geração tradicional de energia solar.
Potencial para tecnologias agrocas e automotivas: o desempenho e a durabilidade aprimorados dessas células solares os tornam candidatos ideais para sistemas agrivoltaicos, onde podem ser usados para gerar eletricidade, permitindo que a luz suficiente passe para o crescimento das plantas. Além disso, sua integração nas tecnologias automotivas pode levar a veículos mais eficientes movidos a energia solar.
Escalabilidade e custo-efetividade: o uso de uma técnica de deposição física de vapor de baixa energia para fabricar o eletrodo NIO/AG/NIO sugere que o processo de produção pode ser ampliado com eficiência. Isso pode levar à fabricação econômica, tornando a tecnologia mais acessível para adoção generalizada em vários setores.
