D1-kifpool

بادوام‌ترین و بهینه‌ترین سلول خورشیدی ساخته‌شده، رکوردهای جهان را شکست

شنبه 20 مرداد 1403 - 15:50
مطالعه 2 دقیقه
سلول خورشیدی
محققان به پیشرفت قابل‌توجهی در تقویت سلول‌های خورشیدی پروسکایت دست یافتند و توانستند رکوردهای کنونی در زمینه کارایی و دوام را بشکنند.
تبلیغات
D4-mcid4

محققان در مطالعه‌ای جدید، روشی را برای افزایش طول عمر و کارایی سلول‌های خورشیدی پروسکایت ابداع کرده و پس از آزمایش‌های طاقت‌فرسا و طولانی‌مدت، به خروجی‌های رکوردشکن دست یافته‌اند. این سلول‌های خورشیدی پس از بیش از ۱٬۵۰۰ ساعت استفاده، به بازده تبدیل انرژی فوق‌العاده‌ی ۲۰٫۱ درصد دست یافتند. این پیشرفت راه را برای سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر، کارآمدتر و بادوام‌تر هموار می‌کند.

سلول‌های خورشیدی پروسکایت در مقایسه با جایگزین رایج‌تر که مبتنی بر سیلیکون است، عملکرد بهتری دارند و به همین دلیل در دهه‌ی گذشته توجهات زیادی را به خود جلب کرده‌اند. بااین‌حال این فناوری فعلا به‌دلیل ناپایداری و طول عمر محدود، از نظر تجاری بادوام نیست.

پژوهشگران به‌منظور غلبه بر مشکلات یادشده، به دنبال ساخت ابزاری برای تغییر شیمیایی سطح سلول‌های پروسکایت رفتند تا در فرآیندی معروف به «غیرفعال‌سازی»، ضمن رفع عیوب، دوام و کارآیی آن‌ها را افزایش دهند. ین هونگ لین، نویسنده‌ی مطالعه، توضیح داد که «غیرفعال‌سازی به اشکال مختلف در بهبود کارایی سلول‌های خورشیدی پروسکایت در دهه‌ی گذشته بسیار مهم بوده است.»

لین ادامه داد: «بااین‌حال بهبود روش‌های غیرفعال‌سازی که به بالاترین حد بازدهی منجر می‌شوند، معمولا ثبات عملیاتی طولانی‌مدت را بهبود نمی‌بخشند.»

محققان دریافتند که پردازش سطح سلول پروسکایت با ترکیبات خاصی از مواد شیمیایی به نام آمینو‌سیلان‌ها، عملکرد و طول عمر آن‌ها را به شدت بهبود می‌بخشد. درمجموع آن‌ها توانستند «بازده کوانتومی فوتولومینسانس» را که به توانایی ماده برای تبدیل نور جذب‌شده به انرژی ساطع‌شده اشاره دارد، به‌طرز شگفت‌انگیز تا ۶۰ برابر افزایش دهند.

علاوه‌براین، پایداری عملیاتی سلول‌های پروسکایت، پس از بیش از ۱۵۰۰ ساعت آزمایش در زیر نور خورشید با طیف کامل، بالا باقی ماند. بازده تبدیل انرژی در پایان این مطالعه‌ی طولانی، در ۹۵ درصد مقدار اولیه‌ی خود بود. به‌طور مطلق، سلول‌هایی که بهترین عملکرد را داشتند، در طول آزمایش‌ها به بازده تبدیل انرژی چشمگیر ۲۰٫۱ درصد دست یافتند و این بهترین ارقامی است که تاکنون برای سلول‌های پروسکایت گزارش شده است.

سلول‌های پروسکایت به طور موثر درصد بالایی از نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کردند. آن‌ها طول موج‌های مختلفی را از طیف الکترومغناطیسی جذب و پردازش کردند. به‌گفته‌ی لین، این طراحی با جذب بخش‌های مختلف نور خورشید در هر لایه، بهره‌گیری از طیف خورشیدی را به حداکثر می‌رساند و به بازده کلی بالاتر منجر می‌شود.

کسب نتایج عالی از سلول پروسکایت با استفاده از دو سلول مختلف به ابعاد ۰٫۲۵ و یک سانتی‌متر‌مربع به دست آمد. به گفته‌ی محققان، این پیشرفت اکنون می‌تواند تولید سلول‌های خورشیدی پروسکایتی پایدار، بادوام و کارآمد را در مقیاس بزرگ تسهیل کند.

مطالعه در مجله Science منتشر شده است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
هواپیما درحال فرود
از تانک پرنده تا هواپیمایی با ۹ بال؛ معروف‌ترین پروژه‌های شکست‌خورده صنعت هوایی

چندین پروژه‌ی جالب در صنعت هواپیمایی به دلایل مختلف شکست خوردند اما ما را به سطح فناوری امروز رساندند.

72
2 روز قبل
دریاپیمای غول پیکر چینی
«هیولای دریا»؛ آب‌پیمای غول‌پیکر و رادارگریز چین برای اولین‌بار به‌نمایش درآمد

وقتی شوروی با اکرانوپلان دنیا را شگفت‌زده کرد، چین در آن حوزه حرفی نداشت؛ اما حالا تصاویر «هیولای بوهای» نشان می‌دهند شرایط تغییر کرده است.

49
2 روز قبل
تصویر هوش مصنوعی زن جوان در حال مرور بهترین وبسایت های کاریابی با لپتاپ
بهترین وبسایت های کاریابی داخلی و خارجی برای ایرانی‌ها

یکی از راه‌های دستیابی به فرصت‌های شغلی جدید در ایران، مراجعه به وب‌سایت‌های کاریابی است. در این مطلب به معرفی معروف‌ترین آن‌ها خواهیم پرداخت.

28
حدود 24 ساعت قبل
یک مرد در حال تحویل گل به کودک کنار مادرش
شاسی‌بلند پرهیاهو شیائومی بالاخره عرضه شد؛ تحویل اولین خودرو به خانواده چینی

مراسم تحویل اولین نمونه‌ها از شاسی‌بلند برقی YU7 به مشتریان با حضور مدیرعامل شیائومی برگزار شد.

84
2 روز قبل
کاور مطلب وصل کردن تلفن ثابت
چگونه تلفن ثابت قطع‌شده را وصل کنیم؟

چطور می‌توانیم تلفن ثابت قطع شده را وصل کنیم؟‌ دلایل اصلی قطع شدن تلفن چه چیزهایی هستند؟

19
حدود 20 ساعت قبل
نمای نزدیک از لوگوی PS در پلی استیشن ۵ پرو
زمان عرضه کنسول پلی استیشن ۶ لو رفت

کنسول پلی‌استیشن ۶ سونی در دست توسعه است و حالا زمان عرضه‌ی احتمالی را به‌لطف افشاگران می‌دانیم.

123
2 روز قبل
بهترین گوشی سامسونگ سری گلکسی A
بهترین گوشی‌ های سامسونگ سری A؛ معرفی مدل‌های برتر گلکسی سری آ

سری گلکسی A برگ برنده‌ی سامسونگ در بازار میان‌رده‌ها است و این شرکت با تمرکز بر توسعه‌ی این سری، سهم بزرگی از بازار جهانی را در اختیار دارد.

102
1 روز قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات