سلولهای خورشیدی جدید ارگانیک رکورد جهانی را تنظیم می کنند

- Dec 27, 2019-

منبع: scitechd Daily.com


ماژول خورشیدی ضبط ارگانیک در کارخانه خورشیدی آینده

دکتر آندریاس دیستلر (ZAE Bayern) با ماژول خورشیدی ضبط شده آلی در کارخانه خورشیدی آینده. در پس زمینه ، خط آزمایشی برای فتوولتائیک های فیلم نازک چاپ شده است.


یک تیم تحقیقاتی از نورنبرگ و ارلانژن رکورد جدیدی برای بازده تبدیل نیرو از ماژول های فتوولتائیک آلی (OPV) تعیین کرده اند. دانشمندان دانشمندان Friedrich-Alexander Universit Ert Erlangen-Nnnberg (FAU) ، مرکز باواریای تحقیقات انرژی کاربردی (ZAE) و مؤسسه Helmholtz Erlangen-Nnnberg برای انرژی های تجدید پذیر (HI ERN) ، شاخه ای از Forschungszentrum Jülich با همکاری دانشگاه صنعتی چین جنوبی (SCUT) ، ماژول OPV با بازده 12.6 درصد بیش از مساحت 26 سانتی متر مربع طراحی کرد. رکورد جهانی سابق با 9.7 درصد بیش از 30 درصد بود.


این بالاترین مقدار بازده است که تاکنون برای یک ماژول فتوولتائیک آلی گزارش شده است. این آزمایش با اندازه گیری کالیبراسیون معتبر در شرایط آزمایش استاندارد توسط آزمایشگاه صدور گواهینامه مستقل Fraunhofer ISE (فرایبورگ) در سپتامبر 2019 تأیید شد. ماژول چند سلولی در کارخانه خورشیدی آینده در پردیس Energie نورنبرگ (EnCN) ساخته شد. آزمایشگاه پوشش با خط خلبان منحصر به فرد مگاوات برای فتوولتائیک های فیلم نازک ، که با پشتیبانی مالی توسط وزارت امور اقتصادی باواریا طراحی و اجرا شد.



هوبرت آویوانگر وزیر امور اقتصادی امور خارجه ، توسعه منطقه ای و انرژی بر تأکید می گوید: "این دستیابی به موفقیت نشان می دهد که بایرن نه تنها یک رهبر در پیشرفت تاسیسات فتوولتائیک است ، بلکه همچنین یک مقام پیشرو در توسعه فن آوری های آینده دارد."


سلولهای خورشیدی آلی معمولاً از دو جزء مختلف آلی تشکیل شده اند که دارای خصوصیات نیمه هادی لازم هستند. برخلاف سیلیکون معمولی ، که توسط فرآیندهای ذوب انرژی با انرژی تولید می شود ، مواد آلی را می توان مستقیماً از محلول های موجود در فیلم حامل یا حامل شیشه ای استفاده کرد.


از یک طرف ، این هزینه های تولید را کاهش می دهد ، از سوی دیگر ، استفاده از مواد انعطاف پذیر و سبک وزن امکان استفاده های جدید مانند دستگاه های تلفن همراه یا پوشاک را فراهم می کند ، حتی اگر بازده هنوز قابل مقایسه با سلول های خورشیدی سنتی سیلیکون نباشد.



پروفسور کریستوف برابک از FAU توضیح می دهد: "این نقطه عطف در تحقیقات نیمه هادی ارگانیک نشان می دهد که آخرین پیشرفت های عملکرد با راندمان سلولی بیش از 16 درصد محدود به مقیاس آزمایشگاهی نیست ، بلکه آماده ی مقیاس بندی ماژول های نمونه اولیه است." ، مدیر HI ERN ، و مدیر علمی کارخانه خورشیدی آینده ، یک گروه تحقیقاتی از ZAE Bayern.


با توجه به طراحی آنها ، بازده ماژولهای کامل فتوولتائیک همیشه کمی پایین تر از سلولهای جداگانه است. برای مثال ، بخشی از منطقه ماژول همیشه غیرفعال است زیرا برای اتصال سلولهای فردی استفاده می شود. با افزایش مساحت ماژول ، تلفات ناشی از مقاومت الکتریکی الکترودها نیز افزایش می یابد.


ماژول ضبط از دوازده سلول به هم متصل سریال تشکیل شده است و بیش از 95 درصد ضریب هندسی دارد. این بخش از منطقه ماژول به طور فعال در تولید برق نقش دارد. با توجه به منطقه فعال آن ، ماژول حتی به بازده 13.2 درصد نیز می رسد. به حداقل رساندن مناطق غیرفعال از طریق ساختار لیزر با وضوح بالا حاصل می شود ، همانطور که در سال های اخیر در "کارخانه خورشیدی آینده" توسعه یافته و بهینه شده است.