แผงโซลาร์เซลล์เหล่านี้เพิ่มประสิทธิภาพขึ้น 3 เท่าด้วยเงิน

จนถึงปัจจุบัน ซิลิคอนเป็นวัสดุอ้างอิงสำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ โดยมีสาเหตุหลักมาจากความอุดมสมบูรณ์และประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแสงเป็นกระแสไฟฟ้า แต่เมื่อไม่นานมานี้ perovskite ได้รับการตั้งคำถามถึงความโดดเด่นของซิลิกอน เนื่องจากมีราคาถูกกว่ามากและมีประสิทธิภาพทัดเทียมกับซิลิกอนแล้ว

การเพิ่มประสิทธิภาพของ perovskite

ความเท่าเทียมกันของประสิทธิภาพระหว่างเพอร์รอฟสไกต์และซิลิกอนถูกกำหนดให้เปลี่ยนไปด้วยผลงานวิจัยของวิศวกรที่มหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ การศึกษาใหม่ของพวกเขา ได้เพิ่มประสิทธิภาพของ perovskite สามเท่าครึ่ง โดยไม่ต้องเปลี่ยนวัสดุเองด้วยซ้ำ ทีมวิจัยพบว่าการเพิ่มชั้นของวัสดุต่างๆ ลงไปด้านล่างนั้นเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนในเพอรอฟสไกต์ ทำให้กระบวนการลดพลังงานลดลง

Perovskites และวัสดุโซลาร์เซลล์อื่นๆ ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยให้แสงอาทิตย์กระตุ้นอิเล็กตรอนของวัสดุ ทำให้พวกมันกระโดดออกจากอะตอม พร้อมรับการนำทางและสร้างกระแสไฟฟ้า แต่บางครั้ง อิเล็กตรอนจะถอยกลับเข้าไปใน "รู" ที่พวกมันทิ้งไว้ ทำให้กระแสโดยรวมลดลง และด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพของวัสดุจึงลดลง นี่คือสิ่งที่เรียกว่า การสับเปลี่ยนอิเล็กตรอน .

แผงโซลาร์เซลล์สีเงิน

นักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์พบว่าพวกเขาสามารถลดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนในเพอรอฟสไกต์ได้อย่างมากโดยการวางไว้บน พื้นผิวที่ประกอบด้วยเงินเพียงชั้นเดียวหรือสลับชั้นของเงินและอะลูมิเนียมออกไซด์ .

ทีมงานกล่าวว่าการทำเช่นนั้นจะสร้างกระจกชนิดหนึ่งที่สร้างภาพกลับด้านของคู่อิเล็กตรอน-รู ซึ่งลดโอกาสที่อิเล็กตรอนจะรวมตัวกับรูอีกครั้ง ในการทดสอบ วิศวกรแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มเลเยอร์เหล่านี้ เพิ่มประสิทธิภาพการแปลงแสง 3.5 เท่า .

“โลหะชิ้นหนึ่งสามารถทำงานได้พอๆ กับวิศวกรรมเคมีที่ซับซ้อนในห้องปฏิบัติการ” Chunlei Guo ผู้เขียนนำของการศึกษากล่าว " เมื่อเกิด perovskites ใหม่ เราสามารถใช้วิธีการทางฟิสิกส์ของเราเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น "

“ไม่มีใครมาถึงข้อสังเกตนี้ใน perovskites ทันใดนั้น เราสามารถวางแท่นโลหะไว้ใต้เพอรอฟสไกต์ได้ ซึ่งเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนภายในเพอรอฟสไกต์โดยสิ้นเชิง ดังนั้นเราจึงใช้วิธีทางกายภาพในการออกแบบปฏิสัมพันธ์นั้น” สรุป Guo