Diese Solarmodule verdreifachen ihre Effizienz dank Silber

Perowskit ist einer der vielversprechendsten neuen Materialien für die Solarzellentechnologie . Nun, Ingenieure bei der Universität von Rochester haben eine neue Methode entwickelt, um die Effizienz des Materials mehr als zu verdreifachen, indem sie darunter eine Schicht aus reflektierendem Silber hinzufügen.

Bisher war Silizium das Referenzmaterial für die Herstellung von Solarzellen, hauptsächlich aufgrund seiner Häufigkeit und Effizienz bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom. Aber in letzter Zeit, Perowskit hat die Dominanz von Silizium in Frage gestellt, da es viel billiger ist und Silizium in der Effizienz bereits eingeholt hat.

Diese Solarmodule multiplizieren ihre Effizienz mit 3

Steigerung der Effizienz des Perowskits

Diese Effizienzparität zwischen Perowskit und Silizium wird sich dank der Forschungsarbeit von Ingenieuren der University of Rochester ändern. Ihre neue Studie hat die Effizienz des Perowskits um das Dreieinhalbfache gesteigert , ohne das Material selbst zu verändern. Stattdessen stellte das Forschungsteam fest, dass das Hinzufügen einer Schicht aus einem anderen Material darunter die Wechselwirkungen der Elektronen im Perowskit veränderte und einen energieverbrauchenden Prozess reduzierte.

Perovskita und Plata

Perowskite und andere photovoltaische Materialien erzeugen Strom, indem sie Sonnenlicht die Elektronen des Materials anregen lassen, wodurch sie aus ihren Atomen springen, bereit sind, geführt zu werden und einen elektrischen Strom zu erzeugen. Aber manchmal fallen die Elektronen in die „Löcher“ zurück, die sie hinterlassen haben, was den Gesamtstrom und damit die Effizienz des Materials verringert. Dies ist bekannt als Elektronen-Shuffling .

Sonnenkollektoren mit Silber

Forscher der University of Rochester fanden heraus, dass sie die Elektronenrekombination im Perowskit drastisch reduzieren konnten, indem sie ihn auflegten ein Substrat, das nur aus Silber oder abwechselnden Schichten aus Silber und Aluminiumoxid besteht .

Das Team sagt, dass dadurch eine Art Spiegel entsteht, der umgekehrte Bilder der Elektron-Loch-Paare erzeugt, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Elektronen mit den Löchern rekombinieren. In Tests haben Ingenieure gezeigt, dass das Hinzufügen dieser Schichten erhöhte Lichtumwandlungseffizienz um das 3.5-fache .

„Ein Stück Metall kann so viel leisten wie komplexe chemische Verfahrenstechnik im Labor“, sagte Chunlei Guo, Hauptautor der Studie. " Wenn neue Perowskite auftauchen, können wir unsere physikbasierte Methode verwenden, um ihre Leistung weiter zu verbessern. "

„Niemand sonst ist zu dieser Beobachtung in Perowskiten gelangt. Plötzlich können wir eine Metallplattform unter einen Perowskit legen, wodurch die Wechselwirkung der Elektronen im Perowskit vollständig verändert wird. Daher verwenden wir eine physikalische Methode, um diese Interaktion zu gestalten.“ schließt Guo.