www.brightoutdoorledlights.com
بريد إلكتروني: yolanda@aweilighting.com
ويتشات/واتس اب: 86-18019093706

حالة التطوير واتجاهات مواد الخلايا الشمسية الجديدة
I. الخلايا الشمسية البيروفسكيت
خصائص المواد ومزايا
تحتوي مواد البيروفسكيت على معامل امتصاص مرتفع وطول انتشار حامل طويل ومعدل إعادة التركيب غير الإشعاعي المنخفض ، وقد تجاوزت كفاءة المختبر 30٪17.عملية تحضيرها بسيطة (طريقة محلول أو ترسب البخار)، فإن التكلفة أقل من خلايا السيليكون البلورية ، ويمكن تعديل فجوة النطاق (1.2-2.3eV) بواسطة المكونات ، وهو مناسب لتصميم التراكم متعدد المقاطعات.

اختراق التطبيق:حل فريق معهد بكين للتكنولوجيا مشكلة فيلم بيروفسكيت غير متساوي واسع الفجوة بإضافة السلسلة الطويلة من الألكيلامين وأعد نموذجًا أوليًا لخلية التراص عالية الكفاءة.
التحديات واتجاهات التحسين
الاستقرار: يتأثر بسهولة بالرطوبة والأشعة فوق البنفسجية والدرجة الحرارية ،ويتعين تحسين العمر من خلال إضفاء الطابع السلبي على الواجهة وتكنولوجيا التعبئة والتغليف (مثل تعبئة الزجاج / البوليمر).
حماية البيئة: الخلايا الشمسية العضوية
خصائص المواد وتطبيقاتها
المواد العضوية (مثل البوليمرات والجزيئات الصغيرة) خفيفة الوزن ومرنة ويمكن معالجتها في محلول ، مما يجعلها مناسبة لإعداد أجهزة شفافة / مرنة.الخلية الشمسية العضوية المكونة من الكربونات الجرافينية التي طورتها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لديها كل من التوصيل العالي والشفافية البصرية ويمكن توصيلها بالنوافذ وأسطح السيارات.

تقدم في الكفاءة: تصل كفاءة المختبر إلى 19٪ ، لكن الكفاءة تتراجع بشكل كبير عندما يتم تحضيرها على نطاق واسع.
تحسين تقني
هندسة الواجهة: تحسين تطابق مواد المانحين والمستقبلين من خلال التصميم الجزيئي لتحسين تحرك الناقل.
هيكل الجهاز: الخلايا الشمسية العضوية المعاكسة (مقبلات ITIC) يمكن أن تقلل من فقدان الطاقة6.
3خلايا شمسية حساسة للصبغات (DSSC)
المزايا الرئيسية
باستخدام طبقات حساسة للصبغات (مثل معقدات الروثينيوم) ، وشرائح أشباه الموصلات من ثاني أكسيد التيتانيوم والإلكتروليتات اليودية ، يمكن أن تعمل في الضوء الضعيف ، وهي منخفضة التكلفة وصديقة للبيئة.

اتجاه الابتكار: يمكن أن توسع أصباغ النقط الكمية (مثل كبريتات الرصاص) نطاق امتصاص الطيفي ويزيد من الكفاءة إلى 12٪.
التحديات
ويتعرض الالكتروليت لتسرب، ويجب تطوير بدائل الالكتروليت الصلب6.

IV. مواد أخرى متطورة
الخلايا الشمسية النانوكريستالية
المواد النانوكريستالية (مثل النقاط الكمية) لديها كفاءة كميّة عالية، مع كفاءة نظرية تتجاوز 30٪، ولكن هناك حاجة لحل مشكلة عيوب واجهة الحبوب.

خلايا متعددة الطبقات و متعددة الارتباطات

البيروفسكيت/سلسوم الكريستالي المصفوف: الكفاءة النظرية تتجاوز 30٪، والسلسوم الكريستالي يمتص الضوء الطويل الموجة، والبيروفسكيت يلتقط الضوء قصير الموجة.

خلايا التقاطع الثلاثي: الهيكل GaInP / GaAs / Ge لديه كفاءة 33٪ ، مناسبة لقطاع الطيران.

مواد كمية جديدة
المادة "الحالة المتوسطة" التي طورتها جامعة ليهاي تحقق كفاءة كمية خارجية 190٪ من خلال التداخل بين النحاس، كسر الحد النظري لكوكلي-كويسر.

التوجهات والتحديات المستقبلية
التوجيه التقني

خفيفة الوزن ومرنة: تطوير مواد ضوئية قابلة للارتداء ومتكاملة في المباني (مثل الزجاج الضوئي الشفاف والبلاط الضوئي).

حماية البيئة والتكلفة المنخفضة: تعزيز البيروفسكيتات الخالية من الرصاص والمواد العضوية البيولوجية.
الاختناق الصناعي

الإنتاج على نطاق واسع: الحاجة إلى حل مشكلة ضعف الكفاءة أثناء التحضير على نطاق واسع (مثل عملية الطباعة بالبيروفسكيت).
التحقق من الاستقرار: تحتاج إلى اجتياز اختبار IEC القياسي (مثل الشيخوخة الحرارية / الضوئية)