Kalcio titano oksido patalpų fotovoltiniai moduliai, kurių konversijos efektyvumas viršija 36 proc.

Neseniai Jinano universiteto Naujosios energijos technologijos instituto profesoriaus Mai Yaohua komanda gavo nepriklausomą trečiosios šalies sertifikatą, patvirtinantį daugiau nei 36 procentų konversijos efektyvumą didelio ploto kalcio titanito patalpų fotovoltiniams moduliams, o tai yra didžiausia vertė pasaulyje. Atitinkami tyrimų rezultatai buvo paskelbti „Advanced Science“.

Saulės elementų technologija, naudojanti chalkogenidą kaip šviesą sugeriantį sluoksnį, pastaraisiais metais sulaukė daug dėmesio. Fotovoltinių elementų naudojimas mažo apšvietimo energijos rinkimui patalpose gali būti plačiai naudojamas pramoninėse daiktų interneto, išmaniųjų namų ir išmaniojo mobilumo programose, tačiau norint pasiekti aukštą konversijos efektyvumą, jiems reikia plataus optinio diapazono tarpo. Chalkogenido šviesą sugeriančių sluoksnių optinės juostos tarpas gali būti reguliuojamas plačiame diapazone, todėl galima gauti didelio konversijos efektyvumo fotovoltinius įrenginius, o komandos jau pranešė apie patalpų chalkogenido fotovoltinius elementus, kurių efektyvumas viršija 40 procentų.

Tačiau didelis bromo (Br) kiekis plačios juostos chalkogenido plėvelėse gali lengvai sukelti fazių atskyrimo reiškinius ir paveikti įrenginio veikimą. Mai Yaohua komanda ištyrė ryšį tarp chalkogenido fotovoltinių elementų fotovoltinės juostos tarpo ir patalpų fotovoltinių savybių ir nustatė, kad, be fazių atskyrimo, vienas iš pagrindinių veiksnių, ribojančių atvirosios grandinės įtampą, yra chalkogenido fotoabsorbcijos sluoksnio Br laisvos vietos defektai. ląstelės. Apdorojimas jodo (I) turtingomis šarminių metalų mažų molekulių medžiagomis veiksmingai išsprendžia Br laisvos vietos problemą ir pagerina prietaiso konversijos efektyvumą esant silpnam apšvietimui. Naudojant 1000 liuksų TL84 šviesos šaltinį, patalpų fotovoltinis modulis, kurio efektyvusis plotas yra 12,30 cm2, gavo 36,36 proc. konversijos efektyvumą, patvirtintą nepriklausomos trečiosios šalies, o tai yra didžiausias praneštas kalcio titanito silpno apšvietimo modulio konversijos efektyvumas pasaulyje.

Tuo pačiu metu komanda sukūrė prototipą patalpų šviesos energijos surinkimo sistemai, pagrįsta chalkogenido PV moduliu, kuri leidžia surinkti patalpų šviesos energiją, sekti maksimalų galios tašką, valdyti galią ir bateriją, surinkti aplinkos temperatūrą ir drėgmę, „Bluetooth“ ryšį ir ne. įkrovimas. Be to, komanda pažymėjo, kad tikslus patalpų PV elementų veikimo patikrinimas ir testavimo proceso standartizavimas yra labai svarbūs technologijos industrializavimui.