Home / ENERGY

Minggu, 2 Oktober 2022 - 01:07 WIB

Para peneliti meningkatkan efisiensi sel surya berbiaya rendah


0,7Te0,3 yang dipetakan untuk menunjukkan kurva JV, atau hubungan arus-tegangan, menunjukkan bahwa ZnO/Se0,7< /sub>Te0,3 sel surya mencapai efisiensi unggul 1,85%. Kredit: Jiajia Zheng dkk” width=”800″ height=”530″/>

Diagram struktur ZnO/Se0,7Te0,3 sel surya dipetakan untuk menunjukkan kurva JV, atau hubungan arus-tegangan, menunjukkan bahwa ZnO/Se0,7Te0,3 sel surya mencapai efisiensi unggul 1,85%. Kredit: Jiajia Zheng dkk

Dengan emisi karbon dioksida terkait energi global yang mencapai titik tertinggi sepanjang masa pada tahun 2021, kebutuhan akan energi bersih semakin mendesak dari sebelumnya. Salah satu alternatif pengganti bahan bakar fosil adalah energi matahari. Sel surya telah dikembangkan dengan berbagai bahan, tetapi selenium (Se) adalah pilihan yang diinginkan karena berbiaya rendah, stabil dan tidak beracun, menurut Chao Chen dari Wuhan National Laboratory for Optoelectronics (WNLO) dan School of Optical Electronic. Informasi di Universitas Sains dan Teknologi Huazhong, Tiongkok.

Namun, efisiensinya dibatasi oleh titik lelehnya yang rendah dan celah pita yang lebar—kisaran di mana tidak ada keadaan elektronik. Sekarang, Chen dan peneliti lain telah mengatasi keterbatasan ini dengan menggabungkan selenium dengan telurium (Te), membuat sel surya selenium menjadi pilihan yang lebih menarik.

Para peneliti mempublikasikan hasil mereka di Batasan Optoelektronika.

Rentang celah pita yang optimal untuk sel surya sambungan tunggal adalah 1-1,5 eV, menurut para peneliti, tetapi celah pita Se sekitar 1,8 eV, membuatnya lebih luas dari ideal untuk digunakan dalam sel surya. Para peneliti mampu menyetel sel surya ke batas Shockley-Queisser, yang merupakan efisiensi teoritis maksimum dari sel surya sambungan tunggal, dengan memasangkan selenium dengan telurium.

“Paduan [selenium] dengan telurium, yang memiliki struktur kristal yang sama dan [has a] Celah pita yang sempit, dapat menyetel celah pita dan meningkatkan titik leleh, sehingga memperluas spektrum penyerapan dan meningkatkan kualitas [the selenium solar cell] film,” kata Chen, profesor di Sekolah Informasi Elektronik Optik di Universitas Sains dan Teknologi Huazhong, yang merupakan penulis korespondensi.1xTex paduan diharapkan dapat mencapai peningkatan efisiensi sel surya.”

Para peneliti juga menggunakan seng oksida (ZnO) sebagai lapisan transpor elektron dalam pembuatan sel surya karena penyelarasan pita yang tepat dan reaksi ringan pada antarmuka seng oksida dan selenium/telurium.

“Zinc oxide dipilih sebagai lapisan transpor elektron, yang dapat sedikit bereaksi dengan Se untuk meningkatkan adhesi antar muka dan untuk mengurangi ikatan yang menjuntai dan dengan demikian mengurangi cacat antar muka,” kata Chen.

Chen mengatakan bahwa penggunaan seng oksida ini adalah salah satu bagian baru dari penelitian ini, bersama dengan analisis yang dilakukan para peneliti pada aspek-aspek tertentu dari sel surya selenium tellurium.

“Mekanisme rekombinasi dan jenis cacat Se1xTex paduan sel surya dianalisis dengan karakterisasi intensitas cahaya yang bergantung pada tegangan arus, tegangan kapasitansi dan penerimaan yang bergantung pada suhu, yang akan membantu untuk lebih mengoptimalkan Se1xTex sistem paduan,” kata Chen.

Setelah fabrikasi sel surya selenium telurium baru dengan lapisan transpor elektron oksida seng, para peneliti menemukan bahwa bahan baru mempertahankan sifat positif yang diketahui sebelumnya memiliki koefisien penyerapan yang besar dan menjadi sangat fotokonduktif sambil meningkatkan.

“Efisiensi ZnO/Se0,7Te0,3 sel surya meningkat lebih dari dua kali lipat setelah sembilan bulan di udara,” kata Chen. “ZnO/Se0,7Te0,3 [is proven as] sambungan superior dengan pencocokan pita energi dan daya rekat yang ketat, dan efisiensi 1,85% telah dicapai sebelumnya.”

Para peneliti sekarang mencari untuk meningkatkan fabrikasi sel surya mereka dan kemudian untuk skala teknologi.

“Langkah selanjutnya adalah menyiapkan Se . berkualitas tinggi1xTex film paduan—menghilangkan lubang dan cacat kekosongan dan sebagainya—dan mengoptimalkan struktur perangkat—menambahkan lapisan pengangkut lubang dan seterusnya—sehingga lebih meningkatkan efisiensi Se1xTex paduan sel surya dan mencapai produksi massal.”


Tim mengoptimalkan formula untuk sel surya cadmium-tellurium


Informasi lebih lanjut:
Jiajia Zheng et al, Fabrikasi dan karakterisasi sel surya ZnO/Se1-xTex, Batasan Optoelektronika (2022). DOI: 10.1007/s12200-022-00040-5

Disediakan oleh Pers Pendidikan Tinggi

Kutipan: Peneliti meningkatkan efisiensi sel surya berbiaya rendah (2022, 27 September) diambil 1 Oktober 2022 dari https://techxplore.com/news/2022-09-efficiency-low-cost-solar-cells.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.





Source link

Share :

Baca Juga

Pandangan baru pada masalah efisiensi energi baterai lithium-ion

ENERGY

Pandangan baru pada masalah efisiensi energi baterai lithium-ion
NASA, Berita Energi, ET EnergyWorld

ENERGY

NASA, Berita Energi, ET EnergyWorld
Eesti Energia, European Energy menandatangani perjanjian pembelian tenaga angin selama 10 tahun di Baltic, Energy News, ET EnergyWorld

ENERGY

Eesti Energia, European Energy menandatangani perjanjian pembelian tenaga angin selama 10 tahun di Baltic, Energy News, ET EnergyWorld
Menggunakan AI dan robot untuk mempercepat optimalisasi pengembangan baterai baru

ENERGY

Menggunakan AI dan robot untuk mempercepat optimalisasi pengembangan baterai baru
Ankara, Washington dapat membangun dialog energi di berbagai bidang

ENERGY

Ankara, Washington dapat membangun dialog energi di berbagai bidang
Laba Saudi Aramco mencapai $88 miliar di semester pertama karena harga minyak yang lebih tinggi

ENERGY

Laba Saudi Aramco mencapai $88 miliar di semester pertama karena harga minyak yang lebih tinggi
UE mengumumkan rencana untuk mengumpulkan $ 140 miliar untuk mengatasi krisis energi

ENERGY

UE mengumumkan rencana untuk mengumpulkan $ 140 miliar untuk mengatasi krisis energi
SunPower mendukung pandangan tentang permintaan surya di atap yang kuat, mendukung Kebijakan Biden, Berita Energi, ET EnergyWorld

ENERGY

SunPower mendukung pandangan tentang permintaan surya di atap yang kuat, mendukung Kebijakan Biden, Berita Energi, ET EnergyWorld