دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) موفق به طراحی سلول‌های خورشیدی پروسکایت شده‌اند که با بازدهی بی‌سابقه ۲۴.۳۵ درصد، رکورد جهانی جدیدی را ثبت کرده‌اند. این دستاورد بزرگ زمینه‌ساز تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر، پر بازده‌تر و با دوام‌تر خواهد بود.
به گزارش دنیای برند، سلول‌های خورشیدی پروسکایت که توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) طراحی شده‌اند، به رکورد جهانی بازدهی ۲۴.۳۵ درصد با سطح فعال ۱ سانتی‌متر مربع دست یافته‌اند. این موفقیت مسیر را برای تولید سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر، پر بازده‌تر و بادوام‌تر هموار می‌سازد.
برای مقایسه و ارزیابی مداوم فناوری‌های مختلف سلول‌های خورشیدی، جامعه فتوولتائیک (PV) از اندازه استاندارد حداقل ۱ سانتی‌متر مربع برای گزارش بازدهی سلول‌های خورشیدی یک آفتاب استفاده می‌کند. پیش از این دستاورد شکستن رکورد توسط تیم NUS، بهترین بازدهی ثبت شده برای سلول‌های خورشیدی پروسکایت ۱ سانتی‌متر مربعی ۲۳.۷ درصد بود.
پروسکایت‌ها دسته‌ای از مواد هستند که با بازدهی بالای جذب نور و ساخت آسان، برای کاربرد در سلول‌های خورشیدی نویدبخش محسوب می‌شوند. در دهه گذشته، فناوری سلول‌های خورشیدی پروسکایت به چندین پیشرفت دست یافته و همچنان در حال تکامل است.
“برای مواجهه با این چالش، تلاش ویژه‌ای جهت توسعه فناوری‌های نوآورانه و قابل توسعه انجام دادیم تا بازدهی سلول‌های خورشیدی پروسکایت ۱ سانتی‌متر مربعی را بهبود بخشیم. هدف ما پر کردن فاصله بازدهی و آزادسازی پتانسیل کامل دستگاه‌های بزرگتر بود،” این گفته پروفسور همیار Hou Yi، رهبر تیم تحقیقاتی NUS است.
او افزود: “این کار اولین بار است که یک ساختار معکوس سلول خورشیدی پروسکایت با سطح فعال ۱ سانتی‌متر مربع از سلول‌های خورشیدی پروسکایت با ساختار معمولی فراتر می‌رود، که عمدتاً به ماده انتقال دهنده شارژ نوآورانه موجود در سلول‌های ما نسبت داده می‌شود.”
این دستاورد مهم توسط پروفسور همیار Hou Yi و تیمش در جداول بازدهی سلول‌های خورشیدی (نسخه ۶۲) در سال ۲۰۲۳ گنجانده شده‌است. این جداول، که توسط مجله علمی Progress in Photovoltaics در ۲۱ ژوئن ۲۰۲۳ منتشر شده است، فهرست گسترده‌ای از بالاترین بازدهی‌های تایید شده مستقل برای سلول‌های خورشیدی و ماژول‌ها را نشان می‌دهد.
“معرفی این ماده واسطه جدید، مزایای زیادی از جمله خواص نوری، الکتریکی و شیمیایی عالی به ارمغان می‌آورد که به طور هم افزا بهبود بازدهی و طول عمر سلول‌های خورشیدی پروسکایت را به همراه دارد،” دکتر Li Jia، پژوهشگر پسادکتری در SERIS، توضیح داد.
تلاش‌های تیم NUS برای تجاری‌سازی فن‌آوری سلول‌های خورشیدی ارزان، کارا و پایدار یک نقطه عطف مهم بود. “یافته‌های ما زمینه را برای تجاری‌سازی و ادغام سریع‌تر سلول‌های خورشیدی در سیستم‌های مختلف انرژی فراهم کرده و جایگاه مهمی را در یک آینده انرژی تجدیدپذیر و پایدار ایفا می‌کند،” گفت Wang Xi، دانشجوی دکتری NUS.
به سوی آینده‌ای سبزتر:
پروفسور Hou و تیمش به دنبال پیشبرد هر چه بیشتر تکنولوژی سلول‌های خورشیدی پروسکایت هستند. یکی از مهم‌ترین زمینه‌های تمرکز بهبود پایداری این سلول‌ها است. “ما در حال توسعه یک روش شتاب‌زده برای انتقال این فناوری از آزمایشگاه به کارگاه هستیم. یکی از اهداف بعدی ما ارائه سلول‌هایی با عمر مفید ۲۵ سال است،” پروفسور Hou اظهار داشت.
این تیم همچنین برای گسترش سلول‌های خورشیدی به ماژول‌ها برای نشان دادن اثربخشی آنها در مقیاس بزرگتر کار می‌کند.
“دستاوردهای ما به عنوان یک نقشه راه برای توسعه محصولات تجاری و پایدار انرژی با استفاده از سلول‌های خورشیدی پروسکایت عمل خواهد کرد که می‌تواند به کاهش وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی کمک کند،” پروفسور Hou اضافه کرد.
