Solárne články: veci sú jasnejšie npg materiály pre Áziu

Solárne články: veci sú jasnejšie npg materiály pre Áziu

Anonim

Integrovaná elektróda zadnej roviny poskytuje zvýšenie účinnosti pre solárne články citlivé na farbivo.

Tlak na obnoviteľnú energiu naďalej vedie výskum v oblasti technológie solárnych článkov a inovácie v tejto oblasti neustále zvyšujú efektívnosť solárnych článkov a znižujú výrobné náklady. Jedným z lepiacich bodov pri zlepšovaní štruktúry solárnych článkov bolo usporiadanie dvoch elektród článku - jedna na zadnej a druhá na prednej strane bunky. Toto konvenčné usporiadanie predstavuje dva problémy: požiadavky na zapojenie komplikujú integráciu bunky do elektronických obvodov a predná elektróda musí byť vodivá a priehľadná, čo obmedzuje výber materiálov. Udo Bach z Monash University a jeho kolegovia z Austrálie 1 teraz vyvinuli štruktúru slnečných buniek citlivú na farbivo, v ktorej sú dve elektródy integrované na zadnej strane bunky.

Solárne články citlivé na farbivo, atraktívne pre svoje nižšie výrobné náklady v porovnaní s tradičnými solárnymi článkami na báze kremíka, pozostávajú z porézneho titánu (Ti02), ktorý je potiahnutý farbivom absorbujúcim svetlo a ponorený do roztoku elektrolytu. Bachov výskumný tím vytvoril pre svoju solárnu bunku „zadnú rovinu“ elektródy vytvorením elektród s prepletenými prstami - jedna sada pre pozitívnu elektródu a druhá pre zápornú elektródu (obr. 1). Elektródy boli vyrobené z oxidu cínu dopovaného fluórom (FTO) a pozitívna elektróda bola potiahnutá platinou (Pt) ako katalyzátorom. Elektródy sa potom oddelili od Ti02 vrstvou nanočastíc zirkónia (Zr02).

Image

Obr. 1: Schematický diagram ukazujúci štruktúru farbeného senzitizovaného solárneho článku s jedinou elektródou „zadnej roviny“. Dizajn obrazu: Grafický dizajn Inga Tegtmeier

Výrobný proces sa opiera o lacnú a ľahko škálovateľnú kombináciu laserovej ablácie, elektrolytického pokovovania a elektroforetického nanášania, čo robí štruktúru sľubnou pre hromadnú výrobu.

Po osvetlení spredu dosiahla nová bunka vedcov účinnosť konverzie fotónu na elektrón až 56% - čo je oveľa viac ako 39% miera pre konvenčné bunky. Nové články tiež produkovali vyššie napätie v dôsledku zníženia strát súvisiacich s nábojmi.

Vedci plánujú presunúť svoju technológiu na polymérne alebo kovové substráty, čo umožní výrobu flexibilných zariadení. Budú tiež hľadať vodivejšie elektródové materiály. Hoci je práca ešte v plienkach, už má sľubné aplikácie. „Vďaka jednostrannému netransparentnému kontaktu je možné integrovať solárne články do inteligentných kariet a inej tlačenej elektroniky, “ hovorí Bach.

Autori

Toto upozornenie na výskum bolo schválené autorom pôvodného článku a všetky empirické údaje obsiahnuté v ňom poskytol uvedený autor.