Elektr oynasida ishlatiladigan quyosh batareyasining ishlash muddati 30 yil

Quyosh energiyasi sanoat inqilobidan beri insoniyat tomonidan ishlab chiqarilgan eng arzon energiya turidir. Derazalardagi ushbu qurilmalardan foydalangan holda, sizning binoingiz elektr stantsiyasiga aylanadi.

Kremniy hali ham quyosh paneli samaradorligining shohi bo'lsa-da, u shaffof emas. Deraza uchun qulay quyosh panellari uchun tadqiqotchilar organik yoki uglerodga asoslangan materiallarni o'rganishdi. Forrest jamoasi oldida turgan qiyinchilik - bu juda samarali organik yorug'lik konvertatsiya qilish materiallarini ishlatish paytida tezda buzilishning oldini olish.

Ushbu materiallarning afzalliklari va kamchiliklari foto-hosil qilingan elektronlarni elektrodlarga, quyosh energiyasidan foydalanadigan yoki saqlaydigan zanjirlarning kirish nuqtalariga o'tkazadigan molekulalarda yotadi. Bu materiallar ko'pincha"fulleren bo'lmagan retseptorlari" deb ataladi; ularni yanada mustahkamroq, lekin samarasiz"fulleren retseptorlari" dan ajratish; nano o'lchamdagi uglerod to'ridan tayyorlangan. Oltingugurt qo'shilgan fullerensiz qabul qiluvchilardan tayyorlangan quyosh xujayralari kremniyga ekvivalent 18% samaradorlikka erishishi mumkin, ammo ularning xizmat qilish muddati uzoq emas.

& quot;Fulleren bo'lmagan retseptorlari juda yuqori samaradorlikka ega, lekin yuqori energiyali fotonlar, ayniqsa quyosh nurida keng tarqalgan ultrabinafsha [ultrabinafsha] fotonlar ta'sirida oson ajraladigan zaif bog'larni o'z ichiga oladi," Bu haqda Michigan universitetining elektrotexnika va kompyuter fanlari bo‘yicha yordamchi tadqiqotchisi Li Yongsi aytdi. Nature Communications maqola muallifi.

Ushbu himoyalanmagan quyosh batareyalarining buzilgan tabiatini o'rganib, jamoa ularga faqat bir nechta joylarda yordam kerakligini tushundi. Birinchidan, ular ultrabinafsha nurlarini blokirovka qilishlari kerak. Shu maqsadda ular shishaning quyoshga qaragan tomoniga keng tarqalgan quyoshdan himoya qiluvchi tarkibiy qism bo'lgan sink oksidi qatlamini qo'shdilar.

Yorug'likni yutuvchi hudud yaqinidagi yupqaroq sink oksidi qatlami quyoshdan hosil bo'lgan elektronlarni elektrodga o'tkazishga yordam beradi. Afsuski, u mo'rt yorug'lik absorberini ham yo'q qildi, shuning uchun jamoa bufer sifatida IC-SAM deb nomlangan uglerod asosidagi material qatlamini qo'shdi.

Bundan tashqari, musbat zaryadlangan"teshiklarni tortuvchi elektrodlar" (asosan elektronlar tomonidan bo'shatilgan bo'shliq) kontaktlarning zanglashiga olib kirishi yorug'lik absorberlari bilan ham reaksiyaga kirishishi mumkin. Bu tomonni himoya qilish uchun ular futbolga o'xshash fulleren bo'lgan yana bir bufer qatlamini qo'shdilar.

Keyin jamoa o‘zining yangi mudofaa vositalarini har xil intensivlikdagi taqlid qilingan quyosh nuri ostida, 1 quyoshning odatdagi yorug‘ligidan 27 quyoshgacha va 150 daraja Farengeytgacha bo‘lgan haroratda sinab ko‘rdi. Ushbu sharoitda ishlashning qanday pasayishini o'rganib, jamoa quyosh xujayralari 30 yildan keyin ham 80% samaradorlik bilan ishlashi mumkin degan xulosaga keldi.

Forrest ushbu qurilmalarning kelajagini ko'radi"sizga yaqin derazaga keladi." Uning jamoasi modulning shaffofligini 40% ga oshirdi. Ular 60% shaffoflikka yaqinlasha olishlariga ishonishadi.

Ular, shuningdek, hisobotning shaffof modulida erishilgan 10% dan yuqori shaffoflik bilan mumkin bo'lgan 15% ga yaqin samaradorlikni oshirish ustida ishlamoqda. Materialni suyuqlikka aylantirish mumkinligi sababli, ishlab chiqarish narxi nisbatan past bo'lishi kutilmoqda.