Tế bào mặt trời đạt được kỷ lục thế giới về hiệu quả

Đại học Queensland (UQ) Đội do Giáo sư Lianzhou Wang dẫn đầu đã tiết lộ một pin mặt trời bằng thiếc halide perovskite (THP) có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện với hiệu quả kỷ lục được chứng nhận là 16,65%.

Làm việc trên khắp Trường Kỹ thuật Hóa học của UQ và Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ nano Úc, Wang cho biết việc đọc được chứng nhận của ông đạt được cao hơn gần một điểm phần trăm so với tốt nhất trước đây cho các tế bào năng lượng mặt trời THP.

Có vẻ như không nhiều, nhưng đây là một bước nhảy vọt trong một lĩnh vực nổi tiếng vì sự tiến bộ tinh tế và gia tăng, theo ông Wang Wang. Việc đọc phù hợp với nhiều pin mặt trời dựa trên silicon hiện có trên thị trường nhưng với tiềm năng rẻ hơn và nhanh hơn để thực hiện.

Chúng tôi rất vui mừng với hồ sơ và cũng sẽ góp phần vào sự tiến bộ của công nghệ năng lượng tái tạo hiệu quả về chi phí.

Hồ sơ pin mặt trời THP của Wang xuất hiện năm năm sau khi phòng thí nghiệm của ông thiết lập một điểm chuẩn về hiệu quả chuyển đổi năng lượng trong pin mặt trời bằng cách sử dụng một loại công nghệ khác, các chấm lượng tử.

Thành viên nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Dongxu, ông cho biết nhiều phương pháp, quy trình và vật liệu được sử dụng để thiết lập hồ sơ chấm lượng tử vào năm 2020 đã truyền cảm hứng cho các nỗ lực cải thiện hiệu suất của pin mặt trời màng mỏng THP có triển vọng cao.

Có một tiềm năng thương mại lớn trong pin mặt trời THP vì các thiết bị perovskite bền vững hơn để sản xuất so với pin mặt trời dựa trên silicon, ông Tiến sĩ ông nói. Lợi ích của THP là chúng tôi đang đối phó với hộp thiếc thân thiện với môi trường hơn và không phải là chì độc hại được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các pin mặt trời perovskite, có nghĩa là chúng có thể được lắp đặt an toàn quanh nhà.

Việc sử dụng tiền chất thiếc trước đây đã có vấn đề vì chất lượng dưới tiêu chuẩn của các màng mỏng tinh thể nhanh được sử dụng trong sản xuất pin mặt trời THP, dẫn đến giảm hiệu quả. Tiến sĩ Peng Chen cho biết nhóm đã vượt qua trở ngại này bằng cách kết hợp các ion Caesium để cải thiện cấu trúc vi mô và giảm các khiếm khuyết trong phim THP.

Đây là những gì cho phép chúng tôi đạt được mức hiệu quả kỷ lục trong khi vẫn có một sản phẩm sẽ vượt qua kiểm tra môi trường nghiêm ngặt, ông Chen Chen nói. Tôi nghĩ rằng chúng ta có một công thức bây giờ sẽ chỉ tiếp tục cải thiện.

Wang cho biết anh rất vui khi thấy các nhà nghiên cứu khác chen lấn để phá vỡ kỷ lục THP vì cuối cùng nó có nghĩa là tốt hơn và tốt hơn và thân thiện với công nghệ năng lượng tái tạo. Ông cho biết tính linh hoạt và linh hoạt của các tế bào THP – khi kết hợp với hiệu quả được cải thiện – có thể khiến chúng trở thành ứng cử viên lý tưởng cho các tấm pin mặt trời quang điện gia dụng được sử dụng cả ngoài trời và trong nhà.

Beyond Beyond Solar Panels, cách tiếp cận mà chúng tôi đã sử dụng trong bài viết này cũng có thể được sử dụng cho các thiết bị khác yêu cầu các bộ phim perovskite chất lượng cao như laser, bộ quang điện tử và bóng bán dẫn, ông Wang Wang nói. Cuối cùng, chúng tôi có thể thấy THP được sử dụng cho các thử thách kỹ thuật, bao gồm cả một giải pháp nhẹ để cung cấp năng lượng cho máy bay điện – bầu trời thực sự là giới hạn.

Nghiên cứu được công bố trong Công nghệ nano thiên nhiên.

Hình ảnh lịch sự của Đại học Queensland.