London Universitet Kolleci tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Prototip. Kredit: London Universitet Kolleci

UCL tədqiqatçılarının rəhbərlik etdiyi beynəlxalq bir qrup tərəfindən pəncərələrə əlavə edilə bilən yarı şəffaf günəş batareyaları, qapalı məkan işığından və günəşdən enerjini səmərəli şəkildə toplamaq üçün hazırlanmışdır.

“Advanced Energy Materials” jurnalında dərc olunmuş məqalədə təsvir edilən texnologiya , binaları gecə və buludlu günlərdə, eləcə də günəşli havada elektrik generatorlarına çevirməyə kömək edə bilər.

Tədqiqatçılar günəş işığının 30%-ni (adi şüşə 80% və ya 90% keçirə bilər) keçirən günəş pəncərələri hazırladılar, eyni zamanda qapalı məkan işıqlarından rekord miqdarda enerji istehsal etdilər və günəş işığından səmərəli şəkildə enerji topladılar.

UCL Materialların Kəşfi İnstitutunun baş müəllifi Dr. Mojtaba Abdi-Jalebi bildirib ki, “Damlarda adətən günəş panelləri quraşdırılır, lakin bir çox müasir binaların geniş pəncərə sahələri enerji mənbəyi kimi hələ də istifadə olunmayıb.”

“Tədqiqatımızda günəş batareyalarının səmərəliliyini qoruyarkən işığın keçməsinə imkan vermək üçün pəncərəni şəffaf saxlamağın mümkün olduğunu göstərdik.”

“Növbəti addım, Shard və ya avtomobillərdəki pəncərələr kimi əyri strukturlara, eləcə də paltar və ya bel çantası kimi sərt olmayan səthlərə tətbiq oluna bilən elastik günəş batareyaları hazırlamaqdır. Biz həmçinin bu tədqiqatda əldə etdiyimizdən daha böyük miqyaslarda günəş batareyaları qurmaq istərdik.”

“Uzunmüddətli məqsəd yarı şəffaf fotovoltaikləri pəncərə plyonkası qədər asanlıqla inteqrasiya etməkdir. Texnologiya inkişaf etdikcə, bu cihazlar potensial olaraq əsas struktur dəyişiklikləri olmadan təmiz elektrik enerjisi istehsal etmək üçün birbaşa avtomobil şüşəsinə, lyuklara və digər şəffaf səthlərə tətbiq oluna bilən elastik plyonkalara çevrilə bilər.”

UCL-nin Material Kəşfi İnstitutunun doktorantura tələbəsi, aparıcı müəllif Siminq Huanq dedi: “Bu texnologiyanın digər bir üstünlüyü ondan ibarətdir ki, günəş işığının bir hissəsini gizlətməklə, o, rəngli pəncərələr kimi təsir göstərir və binanı sərin saxlamaq üçün tələb olunan enerjinin bir hissəsinə qənaət edir. Bu, xüsusilə dünyanın kondisionerə yüksək nisbətdə enerji sərf edən daha isti bölgələrində vacibdir.”

İşıq və şəffaflıq üçün dizayn

Komanda, açıq hava günəş panellərində getdikcə daha çox istifadə edilən və ənənəvi silikon əsaslı günəş panellərindən fərqli olaraq, qapalı məkan işığından enerji istehsal etmək potensialına malik olan perovskit adlı bir materialdan istifadə etdi , çünki tərkibi qapalı məkan işığının spesifik dalğa uzunluqlarını daha yaxşı udmaq üçün tənzimlənə bilər.

Onlar həm şəffaflığı, həm də səmərəliliyi qorumaq üçün günəş batareyasındakı təbəqələrin ən yaxşı düzülüşünü və qalınlığını müəyyən etmək üçün kompüter modelləşdirməsindən istifadə etdilər.

Bu modelləşdirməyə əsaslanaraq, onlar 185 nanometr qalınlığında (insan saçından təxminən 500 dəfə nazik) perovskit təbəqəsi — işığı udan təbəqə — yaratdılar. Tipik günəş batareyalarında perovskit təbəqəsi üç-dörd dəfə daha qalındır.

Onlar perovskitdəki “tələlər” kimi tanınan qüsurları azaldan bir molekul (3-trifluorometil-1H-1,2,4-triazol) əlavə etdilər ki, bu da elektronların enerjisi istifadə edilməzdən əvvəl ilişib qalmasına səbəb ola bilər. Bu molekul həmçinin perovskit kristal quruluşunu sabitləşdirməyə və zamanla parçalanmanın qarşısını almağa kömək etdi.

Şəffaf elektrod sıçrayışı

Bundan əlavə, tədqiqatçılar şəffaf bir elektrod hazırladılar. Perovskit günəş batareyalarında elektrod (yəni, elementdən elektrik enerjisi keçirən hissə) adətən qızıldan hazırlanır və işığı bloklayır. Elektrodlarını daha şəffaf etmək üçün komanda iki şəffaf molibden oksid təbəqəsi arasına nazik bir qızıl təbəqəsi yerləşdirdi ki, bu da əks olunmanı azaltmaqla işığın qızıldan keçməsinə kömək etdi.

Komanda 30 sm-ə 30 sm ölçülü bir panel hazırladı və günəş batareyalarının parlaq qapalı məkan işığının 22%-ni (1000 lüks), eləcə də günəş işığının 14%-ni elektrik enerjisinə çevirə biləcəyini aşkar etdi. Onlar aşkar etdilər ki, çılpaq cihaz standart sürətləndirilmiş davamlılıq testi altında 300 saatlıq davamlı işığa məruz qalma zamanı səmərəliliyinin 80%-ni qoruyub saxlayıb və bu da onun zamanla möhkəm olduğunu göstərib.

Nəşr detalları

Siming Huang və digərləri, Rekord Daxili Performansa malik Səmərəli Yarı Şəffaf Perovskit Günəş Batareyaları və Modulları üçün Multimodal Strategiya, Qabaqcıl Enerji Materialları (2026). DOI: 10.1002/aenm.70883

Jurnal məlumatları: Qabaqcıl Enerji Materialları 

Əsas anlayışlar

Perovskit fotovoltaikləriLondon Universitet Kolleci tərəfindən təmin edilir