طورت إيطاليا وحدة للطاقة الشمسية يمكنها الحفاظ على كفاءة أولية بنسبة 90% عند 85 درجة مئوية

مقدمة: أنتج فريق بحثي بقيادة جامعة تور فيرغاتا في روما، إيطاليا وحدة طاقة شمسية بيروكسيد بمساحة فعالة إجمالية تبلغ 42.8 سم2 ومساحة فتحة تبلغ 50 سم مربع.تتكون اللوحة الشمسية من 14 سلسلة من بطاريات البيروكسيد بكفاءة 20% في السلسلة.وبعد 800 ساعة من الإجهاد الحراري عند 85 درجة مئوية، لا يزال بإمكانه الحفاظ على الكفاءة الأولية بنسبة 90%.

استخدم فريق بحث دولي نوعًا جديدًا من إستراتيجية المنشطات لتصميم وحدة طاقة شمسية بيروكسيد.ويقال أنه بالمقارنة مع الأجهزة الأخرى المعتمدة على البيروكسيد، يمكن للوحدة تحقيق كفاءة أعلى مع الحفاظ على استقرار العمل بشكل كبير.

على الرغم من أن الخلايا الشمسية البيروكسيدية تبدو على طريق الإنتاج الضخم، إلا أن الناس ما زالوا مهتمين بالتكنولوجيا بسبب المخاوف بشأن استقرار طبقة نقل الثقب (HTL) وحساسيتها للظروف الجوية.متأثر.

وقال العلماء إنهم يستطيعون تغيير الوزن الجزيئي (MW) لمادة طبقة نقل الثقب (HTM) المشبعة بالبولي ترياريلامين (PTAA).وأوضحوا: "إن الزيادة الرتيبة في كفاءة تحويل الطاقة كدالة للميغاواط ترتبط بزيادات مماثلة في جهد الدائرة المفتوحة (VOC)، وتيار الدائرة القصيرة (JSC)، وعامل الملء (FF).وبهذه الطريقة، زادت حركة الشحنة داخل HTL ونقل الشحنة في واجهة البيروكسيد/HTL بمقدار أمر من حيث الحجم.

وقالوا إن هذا التحسن يتحقق من خلال التأثير المشترك لاستراتيجية المنشطات وضبط MW، مما أدى إلى خلع القطب في سلسلة البوليمر.أشارت الأبحاث العلمية إلى أن تكوين البولارونات في الخلايا الشمسية البيروكسيدية يعد عاملاً محتملاً يجعل هذه البطاريات فعالة بشكل خاص، على الرغم من أن الآلية الكامنة وراء البولارونات غير معروفة تمامًا.القطب هو تشوه سريع التغير في الشبكة الذرية للمادة.ويتشكل حول إلكترون متحرك في بضعة أجزاء من التريليون من الثانية، ثم يختفي.

على أساس المساحة الفعالة الإجمالية البالغة 42.8 سنتيمترًا مربعًا ومساحة الفتحة البالغة 50 سنتيمترًا مربعًا، تم توصيل 14 سلسلة من بطاريات البيروكسيد بكفاءة 20% على التوالي لبناء لوحة بكفاءة 17%.لا توفر زيادة أعمدة إزالة التركيز البؤري في طبقة HMW PTAA مساهمة مهمة في الكفاءة العالية للجهاز فحسب، بل لها أيضًا تأثير إيجابي على شبكة البيروكسيد للطبقة الأساسية، وبالتالي تحسين استقرارها العام.ويقال أنه بعد 1080 ساعة من الإجهاد الحراري عند 85 درجة مئوية، لا يزال بإمكان البطارية الحفاظ على كفاءة أولية تزيد عن 90%، وبعد 160 ساعة من التعرض، لا يزال بإمكانها الحفاظ على كفاءة أولية تبلغ 87%.لا يزال بإمكان اللوحة الشمسية الحفاظ على كفاءة أولية تزيد عن 90% بعد 800 ساعة من الإجهاد الحراري عند 85 درجة مئوية.

تم تقديم هذه الوحدة في الورقة البحثية "تحقيق وحدة شمسية مستقرة من نوع البيروفسكايت بنسبة تزيد عن 17% من خلال تعديل الترتيب القطبي لطبقة نقل ثقب البوليمر" المنشورة في "Nano Energy".ويضم فريق البحث علماء من جامعة تور فيرغاتا في روما بإيطاليا، وكلية لندن الجامعية، وجامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، ومعهد ماكس بلانك لأبحاث البوليمرات في ألمانيا.