Austraalia fotogalvaanika uurijad on teinud' cool' avastus: üksik lõhustumine ja tandem -päikesepatareid - kaks uuenduslikku viisi päikeseenergia tõhusamaks tootmiseks - aitavad samuti alandada töötemperatuure ja hoida seadmeid kauem töökorras.
Tandem -elemente saab valmistada räni - kõige sagedamini kasutatava fotogalvaanilise materjali - ja uute ühendite, näiteks perovskiidi nanokristallide kombinatsioonist, millel võib olla suurem ribalaius kui ränil ja mis aitavad seadmel energia tootmiseks rohkem päikesespektrit hõivata.
Vahepeal üksik lõhustumine on tehnika, mis toodab iga' neeldunud valguse footoni jaoks kaks korda rohkem elektroonilisi laengukandjaid kui tavaliselt. Nendes seadmetes kasutatakse tetratseeni, et viia singuli lõhustumisel tekkiv energia räni.
Teadlased ja insenerid üle maailma töötavad välja parima viisi, kuidas lisada tandemrakke ja üksikute lõhustumisprotsesse kaubanduslikult elujõulistesse seadmetesse, mis võivad üle võtta tavapärastest ühe ristmikuga räni päikesepatareidest, mida tavaliselt leidub katustel ja suuremahulistes massiivides.
Nüüd on fotogalvaanilise ja taastuvenergia insenerikooli ning ARC Exciton Science'i tippkeskuse, mis asuvad Sydneys UNSW -s, tehtud töö, toonud esile mõned olulised eelised nii tandemrakkudele kui ka singuli lõhustumisele.
Uurijad näitasid, et nii räni/perovskiidi tandemrakud kui ka tetratseenil põhinevad üksikud lõhustamisrakud töötavad madalamal temperatuuril kui tavalised räniseadmed. See vähendab kuumusest tulenevate kahjustuste mõju seadmetele, pikendab nende eluiga ja vähendab nende toodetud energia maksumust.
Näiteks mooduli töötemperatuuri vähendamine 5-10 ° C võrra vastab 2–4% -lisele aastase energiatootmise kasvule. Seadmete eluiga kahekordistub tavaliselt iga 10 ° C temperatuuri alandamise korral. See tähendab, et tandemrakkude eluiga pikeneb 3,1 aastat ja üksikute lõhustamisrakkude puhul 4,5 aastat.
Üksikute lõhustamisrakkude puhul on&veel üks mugav eelis. Kui tetratseen paratamatult laguneb, muutub see päikesekiirguse suhtes läbipaistvaks, võimaldades rakul jätkata tavapärase räniseadmena toimimist, ehkki seadet, mis on algselt töötanud madalamal temperatuuril ja oma elutsükli esimeses faasis pakkunud suurepärast efektiivsust.
Juhtiv autor dr Jessica Yajie Jiang ütles:&"; Fotogalvaaniliste tehnoloogiate kaubanduslikku väärtust saab suurendada kas energia muundamise efektiivsuse või tööea pikendamise teel. Esimene neist on peamine tõukejõud järgmise põlvkonna tehnoloogiate väljatöötamisel, samas kui eluea võimalikke eeliseid on vähe arutatud.
& "; Me demonstreerisime, et need arenenud fotogalvaanilised tehnoloogiad näitavad ka eluea pikenemisega kaasnevaid eeliseid, kuna töötavad madalamal temperatuuril ja on vastupidavamad halvenemise ajal, tutvustades uut paradigmat uute päikeseenergia tehnoloogiate potentsiaali hindamiseks."