Кілька різних домішок та додаткових шарів може змінити спосіб взаємодії поверхні сонячного елемента зі світлом та, таким чином, покращити його характеристики. Серед них розсіювання світла, коли сонячне світло потрапляє на крихітні частинки, вбудовані в комірку, і відбивається навколо пристрою, а не прямо з нього.
Група американських учених на чолі з Університетом штату Пенсільванія продемонструвала підвищення ефективності перовскітних сонячних елементів на 1% за рахунок додавання нанорозмірної структури, що вловлює світло, до передньої частини елемента. Досягнення доволі вагоме. Вони розпочали дослідження зовсім іншого шляху оптимізації сонячних елементів і зрештою виявили, що більшість переваг, які, як вважається, були отримані від цього, насправді пов'язані із супутнім ефектом розсіяння світла.
"Деякі дослідники в літературі висунули гіпотезу і показали результати, що наночастинки з підвищеною конверсією забезпечують підвищення продуктивності", - сказав Шашанк Прія, професор матеріалознавства та інженерії в Університеті штату Пенсільванія. "Але це дослідження показує,
що не має значення, використовуєте ви наночастки з підвищує конверсією або будь-які інші наночастки - вони покажуть підвищену ефективність через збільшення світлорозсіювання".
Підвищення перетворення - це процес, при якому матеріал, доданий елемент, перетворює інфрачервоне випромінювання у видиме світло, яке може поглинатися сонячним елементом. Це тривалий час розглядалося як можливий спосіб досягнення ефективності, що перевищує теоретично можливу для пристрою з одним переходом. В цьому випадку вчені з Університету Маккуорі в Австралії надали інший кристалічний матеріал, який не виявляє ефекту перетворення з підвищенням частоти, що дозволило дослідникам Пенсільванія порівняти результати.
Вони описали свою роботу в статті "Гомогенізація оптичного поля в композитах з нанокристалами перовскіту", яка була опублікована в ACS Energy Letters. Результати показали, що матеріали однаково ефективні підвищення ефективності перетворення перовскитного сонячного елемента. І з подальшими розрахунками дослідники змогли довести, що підвищення ефективності переважно відбувається за рахунок розсіювання світла,
а перетворення з підвищенням частоти має лише незначний ефект.
"Ми почали в основному грати з розподілом наночастинок у моделі, і ми почали бачити, що коли ви розподіляєте частинки далеко один від одного, ви починаєте бачити деяке посилене розсіювання", - сказав Томас Браун. «Тоді ми мали цей прорив».
Група заявляє, що тепер досліджуватиме оптимізацію розміру, форми та розподілу частинок у наноструктурах, щоб ще більше оптимізувати продуктивність.
Джерело: pv-magazine.com
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ ЕКСКЛЮЗИВНИЙ МАТЕРІАЛ УКРАЇНА ЕЛЕКТРО:
Перовскитные солнечные панели — будущее энергетики в ожидании будущего
На сегодняшний день наиболее распространенными солнечными панелями остаются фотоэлементы, изготовленные на базе кремния. Вместе с тем все более серьезную конкуренцию им оказывают так называемые «перовскитные солнечные батареи»(Perovskite solar cell), то есть солнечные панели, изготовленные из другого материала — перовскита.
ЧИТАТИ повністю>>>
