Silicio kraujo kūneliai, kurių efektyvumas didesnis kaip 26%

Laboratorijos dydžio saulės elementų prototipas (TPC – skaidrus pasyvus kontaktas). Ant silicio vaflio gali būti matomos keturios silicio ląstelės, kurių kiekviena yra keturi kvadratiniai centimetrai, kiekviena sujungta ir įrėminta sidabriniais kontaktais, atspaustais ekrane. Paskola: „Forschungszentrum Jülich“

Nanostruktūruota medžiaga նոր Nauja ląstelių konstrukcija atveria kelią silicio kraujo kūnelių gamybai daugiau nei 26% efektyvumu.

Šiandien nėra pigesnio elektros energijos gamybos būdo nei naudojant ar! Šiuo metu žolynuose statomos elektrinės, kurios saulės energiją tieks mažiau nei dviem centais už kilovatvalandę. Rinkoje esančios kristalinio silicio pagrindo kraujo ląstelės tai leidžia pasiekti iki 23% efektyvumu. Todėl jų pasaulinė rinkos dalis siekia apie 95%. Naudojant daugiau nei 26% dar didesnį efektyvumą, išlaidas galima dar labiau sumažinti. Tarptautinė „Forschungszentrum Jülich“ fotoelektros tyrėjų darbo grupė dabar planuoja šį tikslą pasiekti nanoklave priešais kraujo ląsteles su skaidriomis medžiagomis ir sudėtingu kiaušiniu. Mokslininkai praneša apie savo daugelio metų sėkmę žinomame mokslo žurnale Gamtos energija,

Pastaraisiais dešimtmečiais silicio kraujo kūneliai nuolat tobulėjo ir jau pasiekė labai aukštą išsivystymo lygį. Tačiau nerimą keliantis perdirbimo poveikis vis dar pasireiškia po to, kai fotovoltinė elektros įkroviklių energija sugeria šviesą. Šiame procese neigiamai įkrauti nešėjai, kurie jau susiformavo, susijungia ir panaikina vienas kitą, kad juos būtų galima panaudoti saulės energijos srautui. Šį poveikį gali neutralizuoti specialios medžiagos, turinčios ypatingą savybę – pasyvinimas.

Skaidrus nanosluoksnių kraujo ląstelių sluoksnio seka

Naujų kraujo ląstelių sluoksnių seka atsitiktinėje piramidės struktūroje su skaidriu priekiniu sluoksniu (TPC, skaidrus pasyvus kontaktas). Pilkas plotas atitinka n-legiruotą kristalinį silicio vaflį, šviesiai mėlyną sluoksnį – drėgną chemiškai užaugintą silicio dioksidą, raudoną – pasyvų silicio karbidą, paskui oranžinį laidų silicio karbidą. Galutinis žalias sluoksnis atitinka indio alavo oksidą (ITO). Paskola: „Forschungszentrum Jülich“

„Mūsų nanostruktūriniai sluoksniai siūlo būtent tą norimą pasyvumą“, – sakė buvusi Woolich Energy klimato tyrimų instituto (IEK-5) magistrantė Malte Kohler, tada įgijusi daktaro laipsnį. Be to, itin ploni sluoksniai yra skaidrūs, todėl greičiausiai šviesos dažnis nesumažės և jie turi didelį elektros laidumą.

„Kol kas joks kitas požiūris neapjungia šių trijų savybių – pasyvumo, skaidrumo, laidumo, taip pat ir mūsų naujojo dizaino“, – sakė dr. Keaningas Dingas, „Yulich“ darbo grupės vadovas. Pirmasis Jülich TPC kraujo ląstelių prototipas laboratorijoje pasiekė aukštą efektyvumą – 23,99% (+ – 0,29%). Šią vertę taip pat patvirtino Saulės energijos tyrimų instituto (ISFH) nepriklausoma „CalTeC“ laboratorija Hameline. Tai reiškia, kad Jülich TPC kraujo ląstelės vis dar yra šiek tiek žemesnės nei geriausios kada nors laboratorijoje pagamintos kristalinio silicio ląstelės. Tačiau lygiagrečiai imituojant modelius paaiškėjo, kad naudojant TPC technologiją įmanoma daugiau nei 26% efektyvumo.

„Be to, gamyboje naudojome tik tuos procesus, kuriuos galima palyginti greitai integruoti į serijinę gamybą“, – Ding pabrėžia pranašumą prieš kitus tyrimo metodus. Taikydami šią strategiją, Yulicho mokslininkai, be didelių pastangų, tiesia kelią į laboratorijos plataus masto pramoninių kraujo ląstelių gamybą.

Norint pagaminti TPC kraujo ląstelių sluoksnius, reikėjo kelių žingsnių. Ant plono silicio dioksido sluoksnio mokslininkai padėjo dvigubą mažų nanokristalų sluoksnį silicio karbido piramidės pavidalu, tepamą dviem skirtingomis temperatūromis. Galiausiai, po to – skaidrus indio alavo oksido sluoksnis. Dingo partneriai naudojo drėgnus cheminius procesus, cheminio garų nusodinimo (CVD) և dispersijos procesą.

Siekdami sėkmės, YULIK tyrėjai iš IEK 5 և Yulicho Ernsto Ruskos elektroninių mikroskopų centro glaudžiai bendradarbiavo su keliais Nyderlandų, Kinijos, Rusijos ir Ekvadoro institutais. Tarp partnerių yra RWTH tyrėjai iš Acheno universiteto, Duisburgo-Eseno universiteto, Delfto և Endhoveno technikos universitetų, San Francisko de Kito universiteto, Novosibirsko universiteto Kut Kutateladzės termofizikos instituto Guang Guangdžou San Jato universiteto. Tolesni veiksmai Kainingo Dingo tyrimų grupė planuoja toliau optimizuoti savo TPC kraujo ląstelių galios pralaidumą. „Mes tikimės, kad kraujo ląstelių gamintojai parodys didelį susidomėjimą mūsų technologijomis“, – sako Dingas.

Nuoroda. „Silicio karbido pagrindu pagamintas labai skaidrus pasyvus kontaktas kristalinio silicio kraujo ląstelėms, kurių efektyvumas artėja prie 24%“, Kaing Ding, 2021 m. Balandžio 15 d., Gamtos energija,
DOI: 10.1038 / s41560-021-00806-9:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Naujas algoritmas skrenda greičiau nei bepiločiai orlaiviai nei pasaulinės klasės žmonių rasės pilotai

Dronas, skrendantis per Dūmus, kad įsivaizduotų kompleksinius aerodinaminius efektus. Paskola Robotikos խումբ suvokimo grupė, Juricho universitetas Norėdami būti naudingi, bepiločiai orlaiviai turi būti...

Newsletter

Subscribe to stay updated.