Ástralskir ljósvirkjarannsóknir hafa gert' flott' uppgötvun: Singlet splitting og tandem sólarsellur - tvær nýstárlegar leiðir til að framleiða sólarorku á skilvirkari hátt - hjálpa einnig til við að lækka rekstrarhita og halda tækjum gangandi lengur.
Tandem frumur er hægt að búa til úr blöndu af kísill - algengasta sólarorkuefninu - og nýjum efnasamböndum eins og perovskít nanókristöllum, sem geta haft stærra bandgap en kísill og hjálpað tækinu að fanga meira af sólarófi til orkuframleiðslu.
Singlet klofning, á meðan, er tækni sem framleiðir tvöfalt rafræna hleðslubera en venjulega fyrir hverja ljóseind sem' frásogast. Tetracene er notað í þessum tækjum til að flytja orkuna sem myndast við einskiptingu í kísil.
Vísindamenn og verkfræðingar um allan heim eru að vinna að bestu leiðinni til að fella tandemfrumur og einangrunarklofnunarferli inn í viðskiptalega hagkvæm tæki sem geta tekið við af hefðbundnum kísil sólfrumum með einum mótum sem venjulega er að finna á húsþökum og í stórfelldum fylkjum.
Núna hefur vinna á vegum School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering og ARC Center of Excellence in Exciton Science, báðar með aðsetur hjá UNSW í Sydney, bent á nokkra mikilvæga kosti bæði tandem frumna og einangrun.
Rannsakendur sýndu að bæði kísil/perovskít tandem frumur og tetracene byggðar einliða klofningsfrumur munu keyra við lægra hitastig en hefðbundin kísill tæki. Þetta mun draga úr áhrifum skemmda af völdum hita á tækin, lengja líftíma þeirra og lækka kostnaðinn við orkuna sem þeir framleiða.
Til dæmis samsvarar 5-10 ° C lækkun á rekstrarhitastigi eininga 2% -4% aukningu í árlegri orkuvinnslu. Og líftími tækjanna er almennt tvöfaldaður fyrir hverja 10 ° C lækkun hitastigs. Það þýðir að líftími lengist um 3,1 ár fyrir tandemfrumurnar og 4,5 ár fyrir einstæðar klofningsfrumur.
Þegar um er að ræða einhleypa fission frumur, þá er' annar hagkvæmur ávinningur. Þegar tetracene niðurbrot óhjákvæmilega verður það gagnsætt fyrir sólargeislun, sem gerir klefanum kleift að halda áfram að virka sem hefðbundið kísill tæki, þó að það hafi upphaflega starfað við lægra hitastig og skilað betri skilvirkni í fyrsta áfanga lífsferils síns.
Aðalhöfundur Dr Jessica Yajie Jiang sagði:" Hægt er að auka viðskiptaleg verðmæti sólarorkutækni með því annaðhvort að auka skilvirkni orkubreytinga eða rekstrarlíf. Sá fyrrnefndi er aðal drifkrafturinn fyrir þróun næstu kynslóðar tækni, en lítið hefur verið hugsað um hugsanlega lífstíma kosti.
& quot; Við sýndum fram á að þessi háþróaða ljósspennutækni sýnir einnig auka kosti hvað varðar aukinn líftíma með því að starfa við lægra hitastig og meiri seiglu við niðurbrot, kynna nýja hugmyndafræði til að meta möguleika nýrrar sólarorkutækni."