Melihat koleksi cahaya kedua sisi
Green Tech

Melihat koleksi cahaya kedua sisi


Efisiensi sel surya dapat ditingkatkan dengan menggabungkan dua bahan penyerap cahaya. Perangkat tandem semacam itu memperoleh energi dari sinar matahari langsung dan cahaya yang dipantulkan dari permukaan lain. Kredit: KAUST; Anastasia Serin

Dua jenis bahan lebih baik daripada satu bahan untuk sel surya, seperti yang diungkapkan oleh tim internasional yang telah menguji kombinasi bahan dan arsitektur baru untuk meningkatkan efisiensi sel surya.

Silikon telah lama mendominasi sebagai bahan utama sel surya, dibantu oleh kelimpahannya sebagai bahan mentah. Namun, perovskit, kelas bahan hibrida organik-anorganik, adalah alternatif yang layak karena biaya rendah dan pembuatannya berskala besar serta kinerja yang berpotensi lebih tinggi. Meski masih terlalu tidak stabil untuk komersialisasi penuh, mereka mungkin tersedia untuk pasar pada tahun 2022.

Michele De Bastiani dan Stefaan De Wolf dari KAUST, yang bekerja dengan kolega di Kanada, Jerman, dan Italia, kini menunjukkan bahwa kombinasi keduanya adalah pendekatan terbaik. Dengan mengoptimalkan komposisi material dan arsitektur perangkat “tandem”, tim telah mencapai efisiensi di luar panel surya silikon komersial.

Cahaya matahari, tentu saja, datang langsung dari matahari, tetapi iluminasi juga berasal dari cahaya yang memantulkan permukaan lain, yang dikenal sebagai albedo. Arsitektur perangkat yang mengumpulkan cahaya dari belakang dan depan dapat memanfaatkan sumber ini. “Tandem bifasial kami memanfaatkan sinar matahari langsung dan albedo untuk menghasilkan listrik dengan cara yang lebih efisien daripada rekan konvensional mereka,” jelas De Bastiani.

Dia dan timnya memulai dengan struktur perangkat silikon sederhana yang bertekstur di bagian atas dan bawah untuk menyempurnakan pengumpulan cahaya. Mereka kemudian menggunakan metode pemrosesan solusi untuk menyimpan lapisan perovskit tipis di atasnya. Elektroda belakang transparan memungkinkan cahaya masuk sementara juga memungkinkan arus mengalir keluar. Para peneliti menguji lima bahan perovskit, masing-masing dengan komposisi kimia berbeda, untuk meningkatkan penyerapan cahaya yang masuk. Dengan cara ini, mereka dapat mengidentifikasi perovskit yang paling cocok dengan sifat elektronik silikon.

“Batasan konfigurasi tandem adalah arus terbatas yang melalui bagian bawah dari dua subsel,” kata De Bastiani. “Kami merancang tandem kami dengan fitur unik: subsel perovskit menghasilkan lebih banyak arus daripada bagian silikon dengan mencuri cahaya yang akan diserap oleh subsel bagian bawah.”

Tim menguji perangkat bifasial mereka dan membandingkan kinerjanya dengan perangkat monofasial serupa di berbagai pengaturan luar ruangan dengan berbagai albedo, seperti, misalnya, batu pasir atau beton yang cerah. Mereka menemukan bahwa, dalam semua kondisi, konfigurasi bifasial mengungguli konfigurasi monofasial.

“Kami sekarang menyelidiki stabilitas perovskit sambil meningkatkan teknologi ke tingkat modul,” kata De Bastiani. “Untuk ini, kami mencari mitra dan sponsor industri.”


Sel surya dua sisi dapat mengumpulkan cahaya yang tersebar untuk mengumpulkan lebih banyak energi


Informasi lebih lanjut:
Michele De Bastiani dkk, Sel surya tandem monolitik bifasial / silikon yang efisien melalui rekayasa celah pita, Energi Alam (2021). DOI: 10.1038 / s41560-020-00756-8

Disediakan oleh Universitas Sains dan Teknologi Raja Abdullah

Kutipan: Melihat kedua sisi koleksi cahaya (2021, 11 Maret) diambil 11 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-sides.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel