Source: perrovskite-info.com
Les cellules solaires en tandem innovantes 4T Perovskite-silicium promettent une augmentation de 41% d'efficacité, réduisant l'énergie de production de 35% avec une fabrication rentable basée sur des solutions.
Des chercheurs de l'Indian Institute of Technology Roorkee, du CSIR-National Physical Laboratory et de l'ACSIR ont développé une méthode de fabrication basée sur des solutions rentable pour une cellule solaire en tandem pérovskite-silicium à quatre terminaux (4T). Cette conception innovante intègre une cellule de pérovskite semi-transparente à haute performance (ST-PSC) avec une cellule solaire en silicium hétérojonction hybride (HHSC) comme dispositif inférieur. Les HHSC, connus pour leur structure simple et leur fabrication à basse température, visent à réduire la consommation d'énergie jusqu'à 35% pendant la production, en tirant parti des couches fonctionnelles sélectives des porteurs comme PEDOT: PSS pour une efficacité améliorée.
L'équipe de recherche a sélectionné PEDOT: PSS pour son faible coût et sa facilité de préparation, réalisant une efficacité de conversion de puissance de 10,92% et un facteur de remplissage de 66,04%. L'absorbeur de silicium de type N texturé améliore la qualité de la jonction en réduisant la réflectance de surface et en augmentant la zone de jonction. Le dispositif de pérovskite supérieur comprend un substrat FTO transparent et diverses couches fonctionnelles, ce qui a entraîné une efficacité en tandem 4T de 15,41%, une amélioration de 41% par rapport aux HHSC autonomes. Ces avancées, confirmées par SCAPS -1 D Simulation, ouvrent la voie à des cellules solaires en tandem 4T de nouvelle génération et solution.
Comment la nouvelle cellule solaire en tandem 4T Perovskite-Silicon améliore-t-elle l'efficacité et réduit-elle les coûts?
Certainement! Voici quelques points supplémentaires sur la façon dont la nouvelle cellule solaire en tandem 4T Perovskite-Silicon améliore l'efficacité et réduit les coûts:
Absorption de lumière améliorée: l'intégration d'une cellule de pérovskite semi-transparente avec une cellule solaire en silicium permet une meilleure utilisation du spectre solaire. La couche de pérovskite absorbe les photons à haute énergie, tandis que la couche de silicium capture des photons à l'énergie inférieure, maximisant l'efficacité globale de l'absorption de la lumière et de la conversion.
Coût des matériaux réduits: les matériaux de pérovskite sont généralement moins chers que le silicium traditionnel, et la méthode de fabrication basée sur la solution réduit encore les coûts de production en minimisant le besoin de traitement à haute température et de techniques de dépôt de dépôt sous vide coûteuses.
Amélioration du rendement énergétique: en combinant deux types de cellules solaires, la structure en tandem peut obtenir des rendements énergétiques plus élevés par rapport aux cellules à jonction unique. Ceci est particulièrement bénéfique dans des conditions de lumière variables, où la cellule en tandem peut maintenir une efficacité plus élevée.
Consommation d'énergie de fabrication inférieure: l'utilisation de processus à basse température et de structures simples dans la cellule solaire en silicium hybride en hétérojonction en silicium (HHSC) réduit l'énergie requise pour la fabrication, contribuant à une empreinte carbone plus faible et rendant la technologie plus durable.
Évolutivité et flexibilité: la méthode de fabrication basée sur les solutions est compatible avec la production à grande échelle et peut être adaptée aux substrats flexibles, ouvrant de nouvelles applications pour la technologie solaire dans des domaines tels que les photovoltaïques intégrés au bâtiment (BIPV) et les dispositifs solaires portables.
STABILITÉ ET DURABILITÉ AUGENT: La conception en tandem peut potentiellement améliorer la stabilité et la durée de vie des cellules solaires en distribuant plus uniformément la charge thermique et électrique à travers les couches, en réduisant le taux de dégradation des matériaux.
Potentiel de nouveaux gains d'efficacité: la nature modulaire de la conception en tandem 4T permet des améliorations continues des matériaux et processus de chaque couche, offrant une voie à des efficacités encore plus élevées à mesure que de nouvelles compositions de pérovskites et des technologies de silicium sont développées.
Ces avancées mettent en évidence le potentiel des cellules solaires en tandem Perovskite-Silicon 4T pour révolutionner l'industrie solaire en offrant une solution plus efficace et plus efficace pour la production d'énergie renouvelable.