Güneş pili kusurlarının gizemi nihayet ortaya çıktı! Onlarca yıllık küresel çabaları yaşayın
Güneş pili kusurlarının gizemi nihayet ortaya çıktı.Dünya çapında 40 yıllık araştırmalardan sonra, Manchester Üniversitesi'ndeki bilim adamları sonunda güneş panellerindeki önemli bir sorunu çözdüler. Güneş panellerinin göreceli maliyeti ve tüketicilerin mevcudiyeti nedeniyle, en mevcut yenilenebilir enerji enerji üretim sistemlerinden biridir. Bununla birlikte, çoğu güneş pili yalnızca% 20'lik bir verime ulaşabilir - her kilovat eşdeğer güneş ışığı yaklaşık 200W elektrik üretebilir. Şu anda, uluslararası bir araştırma ekibi, güneş pillerinin verimliliğini sınırlayan ve azaltan temel malzeme kusurları sorununu çözdü.
Bu problem 40 yıldan fazla bir süredir bilinmekte ve üzerinde çalışılmaktadır ve 270'den fazla araştırma makalesi bu soruna bir çözüm olmadığına inanmaktadır. Bu yeni çalışma, ilk kez, silikon güneş pillerinin verimliliğini sınırlayan, önceden bilinmeyen bir malzeme hatası buldu. Bu araştırmayı koordine eden Profesör Tony Pickel şunları söyledi: Çevresel ve finansal etkiler nedeniyle, güneş panellerinin "verimliliğindeki düşüş", son 40 yıldır bilim ve mühendislik toplulukları için büyük ilgi gören bir konu olmuştur. Bununla birlikte, sektördeki en iyi yeteneklerden bazıları bu sorunu çözmek için çok çalışıyor.
Ancak şimdiye kadar, bu sorunun çözülmesi inatla reddedildi. Kurulumdan sonraki ilk birkaç saat içinde, güneş panellerinin verimliliği% 20'den yaklaşık% 18'e düştü.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)% 2'lik mutlak verimlilik düşüşü büyük bir sorun gibi görünmüyor, ancak bu güneş panellerinin artık küresel enerji talebinde katlanarak bir artışa neden olduğunu düşündüğünüzde, bu önemli bir güç üretim kapasitesi kaybıdır. 1 milyar kilowatt'lık küresel güneş enerjisi kurulu kapasite açığının neden olduğu enerji maliyeti, İngiltere'deki 15 nükleer santralin toplam kapasitesine eşittir.
Bu nedenle, güneş enerjisi kıtlığı, fosil yakıtların yakılması gibi diğer daha az sürdürülebilir enerji kaynakları ile doldurulmalıdır. Araştırmacılar, ışığın neden olduğu bozunma (LID) mekanizmasını belirlemek için çok disiplinli deneyler ve teorik yöntemler kullandılar. Ekip, "derin seviye geçici spektroskopi" (DLTS) adı verilen özel bir optoelektronik teknolojisini birleştirdi ve pil yapımında kullanılan silikonda orijinal olarak gizlenen bir malzeme kusurunun varlığını keşfetti. Malzeme. Silikon güneş pili içindeki yük, enerji üretim sürecinin bir parçası olan güneş ışığı altında dönüştürülür.
Araştırma ekibi, bu geçişin ışık kaynaklı taşıyıcıların (elektronlar) akışını engelleyebilecek çok etkili bir "tuzak" içerdiğini buldu. Dr. Iain Crowe şunları söyledi: Bu elektron akışı, güneş pilinin devreye ilettiği akım miktarını belirler.Onu engelleyen herhangi bir şey, güneş pilinin verimini ve belirli bir güneş ışığı seviyesi altında üretilebilecek elektrik miktarını etkili bir şekilde azaltacaktır. Kusurların varlığı için şimdi ihtiyaç duyulan şey mühendislik onarımıdır.
Silikon malzemelerin kalitesini belirlemek için kullanılan endüstri standardı teknik, taşıyıcı ömrünü ölçer ve yüksek kaliteli malzemeler daha uzun taşıyıcı ömürlerine ve daha az "tuzağa" sahiptir. Manchester Üniversitesi'nden Profesör Matthew Halsall liderliğindeki araştırmacılar, gözlem sonuçlarının yük taşıyıcının ömrü ile güçlü bir korelasyona sahip olduğunu buldular. Kusur ışık altında dönüştürüldükten sonra, yük taşıyıcısının ömrü önemli ölçüde azaldı. Bu etki tersine çevrilebilir.Malzeme karanlıkta ısıtıldığında kullanım ömrü tekrar artar Bu, "tuzakları" ortadan kaldırmak için yaygın olarak kullanılan bir işlemdir. Araştırma sonuçları "Uygulamalı Fizik" te yayınlandı.
Brocade | Araştırma / Gönderen: Manchester Üniversitesi
Referans dergisi "Journal of Applied Physics"
DOI: 10.1063 / 1.5091759
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
