Itaalia on välja töötanud päikesemooduli, mis suudab säilitada esialgse efektiivsuse 90% 85°C juures

Sissejuhatus: Itaalias Roomas asuva Tor Vergata ülikooli juhitud uurimisrühm on tootnud peroksiidist päikesemooduli, mille efektiivne kogupindala on 42,8 cm2 ja ava pindala 50 ruutsentimeetrit. Päikesepaneel koosneb 14 seeriast peroksiidpatareidest, mille efektiivsus on järjestikku 20%. Pärast 800-tunnist termilist stressi 85 °C juures suudab see siiski säilitada esialgse 90% efektiivsuse.

Rahvusvaheline uurimisrühm kasutas peroksiidi päikesemooduli kujundamiseks uut tüüpi dopingustrateegiat. Väidetavalt suudab moodul võrreldes teiste peroksiidipõhiste seadmetega saavutada suurema efektiivsuse, säilitades samal ajal olulise töö stabiilsuse.

Kuigi peroksiid-päikesepatareid näivad olevat masstootmise teel, on inimesed tehnoloogia vastu endiselt huvitatud, kuna tuntakse muret aukude transpordikihi (HTL) stabiilsuse ja selle tundlikkuse pärast atmosfääritingimuste suhtes. mõjutatud.

Teadlased ütlesid, et nad võivad muuta polütriarüülamiiniga (PTAA) legeeritud auku transportiva kihi materjali (HTM) molekulmassi (MW). Nad selgitasid: "Monotoonne võimsuse muundamise efektiivsuse suurenemine MW funktsioonina on seotud avatud vooluahela pinge (VOC), lühisevoolu (JSC) ja täiteteguri (FF) sarnase suurenemisega. Sel viisil on laengu liikuvus HTL-is ja laengu transport peroksiidi/HTL-i liidesel suurusjärgu võrra suurenenud.

Nad ütlesid, et see paranemine saavutatakse dopingustrateegia ja MW häälestamise koosmõju kaudu, mis on saavutanud polümeeriahelas polarooni dislokatsiooni. Teaduslikud uuringud tõid välja, et polaroonide moodustumine peroksiid-päikesepatareides on võimalik tegur, mis muudab sellised patareid eriti tõhusaks, kuigi polaroonide taga olev mehhanism on täiesti teadmata. Poleon on materjali aatomvõre kiiresti muutuv moonutus. See moodustub mõne triljondiku sekundi jooksul liikuva elektroni ümber ja siis kaob.

Võttes arvesse 42,8 ruutsentimeetrit efektiivset kogupindala ja 50 ruutsentimeetrit ava pindala, ühendatakse 14 seeriat 20% efektiivsusega peroksiidpatareisid järjestikku, et ehitada 17% efektiivsusega paneel. Defokuseerivate pooluste suurenemine HMW PTAA kihis ei anna mitte ainult olulist panust seadme kõrgesse efektiivsusesse, vaid avaldab positiivset mõju ka aluskihi peroksiidivõrele, parandades seeläbi selle üldist stabiilsust. Väidetavalt suudab aku pärast 1080-tunnist termilist pinget 85 kraadi juures säilitada esialgse efektiivsuse üle 90% ja pärast 160-tunnist säritust suudab säilitada esialgse kasuteguri 87%. Päikesepaneel suudab säilitada esialgse efektiivsuse üle 90% pärast 800 tundi termilist stressi 85 kraadi juures.

Seda moodulit tutvustati ajakirjas "Nano Energy" avaldatud artiklis "Rohkem kui 17% stabiilse perovskiit-tüüpi päikesemooduli saavutamine polümeeriaukude transpordikihi polaroonide paigutuse reguleerimise kaudu". Uurimisrühma kuuluvad teadlased Itaalias Roomas asuvast Tor Vergata ülikoolist, Londoni ülikooli kolledžist, Cambridge'i ülikoolist Ühendkuningriigis ja Max Plancki polümeeriuuringute instituudist Saksamaal.