Saulės elementai: viskas aiškėja | NPP Azijos medžiagos

Saulės elementai: viskas aiškėja | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Integruotas galinis plokštumos elektrodas efektyviai padidina dažais jautrius saulės elementus.

Posūkis į atsinaujinančią energiją ir toliau skatina saulės elementų technologijos tyrimus, o naujovės šioje srityje nuolat didina saulės elementų efektyvumą ir mažina gamybos sąnaudas. Vienas iš akivaizdžių taškų, gerinančių saulės elementų struktūrą, buvo dviejų elementų išdėstymas - vienas ant galo, o kitas priekyje. Šis įprastas išdėstymas kelia dvi problemas: reikalavimai dėl laidų apsunkina ląstelės integraciją į elektronines grandines, o priekinis elektrodas turi būti laidus ir skaidrus, o tai riboja medžiagų pasirinkimą. Udo Bachas iš Monash universiteto ir kolegos Australijoje 1 sukūrė dažų jautrumą sukeliančią saulės elementų struktūrą, kurioje du elektrodai yra integruoti kameros gale.

Į dažus jautrios saulės baterijos, patrauklios dėl mažesnių gamybos sąnaudų, palyginti su įprastomis silicio pagrindu pagamintomis saulės baterijomis, yra porėtos titanijos (TiO 2 ), padengtos šviesą sugeriančiu dažikliu ir panardintos į elektrolito tirpalą. Bacho tyrimo komanda sukūrė „galinį plokštumą“ savo saulės elementui, sudarydama elektrodus su susikertančiais pirštais - vienas jų buvo teigiamam elektrodui, kitas - neigiamam elektrodui (1 pav.). Elektrodai buvo gaminami iš su fluoru legiruoto alavo oksido (FTO), o teigiamas elektrodas buvo padengtas platina (Pt) kaip katalizatorius. Tada elektrodai buvo atskirti nuo TiO2 cirkonio (ZrO 2 ) nanodalelių sluoksniu.

Image

1 pav. Schema, vaizduojanti į dažiklį jautraus saulės elemento, turinčio vieną „galinę plokštumą“ elektrodą, struktūrą. Paveikslo dizainas: Inga Tegtmeier Grafinis dizainas

Gamybos procesas priklauso nuo nebrangaus ir lengvai keičiamo lazerio abliacijos, galvanizavimo ir elektroforezinio nusodinimo derinio, todėl struktūra yra perspektyvi masinei gamybai.

Apšvietus iš priekio, naujoji tyrinėtojų ląstelė pasiekė fotono į elektroną konvertavimo efektyvumą iki 56% - gerokai viršydama įprastų elementų 39% normą. Naujieji elementai taip pat gamino aukštesnę įtampą, nes sumažėjo su krūviu susiję nuostoliai.

Tyrėjai planuoja perkelti savo technologijas į polimerinius ar metalinius pagrindus, kurie leis gaminti lanksčius prietaisus. Jie taip pat žiūrės į ypač laidžias elektrodų medžiagas. Nors kūrinys vis dar yra pradinės stadijos, jis jau turi daug žadančių programų. „Turėdami vienos plokštumos neskaidrų kontaktą, saulės elementai gali būti integruoti į intelektualiąsias korteles ir kitą spausdintą elektroniką“, - sako Bachas.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.