Nowy model cienkowarstwowych ogniw słonecznych przekracza ograniczenia równania sprzed 80 lat.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu w Swansea i Åbo Akademi dokonali ważnego postępu w technologii solarnej. Opracowali nowy model, który ulepsza ogniwa słoneczne cienkowarstwowe. Przez 80 lat równanie Shockleya określało, jak prąd przepływa przez ogniwa słoneczne, ale najnowsze badania zmieniają to zrozumienie.

Oto, dlaczego nowy model jest istotny:

• Zwiększa wydajność cienkowarstwowych ogniw słonecznych.
• Umożliwia lepsze zrozumienie zbierania ładunku i strat.
• Uwzględnia wpływ "wstrzykniętych nośników", które były pomijane w starych modelach.
• Jest specjalnie dostosowany do półprzewodników o niskiej mobilności.

Ogniwka słoneczne cienkowarstwowe są produkowane z elastycznych, tanich materiałów. Wcześniej te materiały nie działały z dużą wydajnością. Nowe badania pokazują, jak poprawić ich efektywność, poprzez znalezienie odpowiedniej równowagi między pochłanianiem światła a minimalizowaniem strat energii.

Dr Oskar Sandberg z Åbo Akademi University w Finlandii stwierdził, że ich badania dostarczają istotnych informacji na temat tego, jak przebiega zbieranie ładunków i konwersja energii w urządzeniach słonecznych o niskiej mobilności. Wcześniejsze modele nie uwzględniały "wstrzykiwanych nośników" pochodzących z kontaktów, które wpływają na rekombinację i wydajność.

Adiunkt Ardalan Armin z Uniwersytetu w Swansea wyjaśnił, że tradycyjne modele pomijały wiele czynników. Nowy model rozwiązuje ten problem, wprowadzając nową równość diody, która uwzględnia wpływ wstrzykniętych nośników oraz ich rekombinację z ładunkami fotogenerowanymi.

Zobacz również:

Dzisiaj · 23:37

Zimowe susze zagrażają migracji i przeżyciu ptaków

Według dr. Sandberga rekombinacja nie stanowi dużego problemu w przypadku tradycyjnych paneli słonecznych z krzemu, ponieważ są one grubsze. Natomiast cienkowarstwowe panele słoneczne, takie jak organiczne, mają więcej interfejsów, gdzie rekombinacja może zachodzić łatwiej.

Profesor nadzwyczajny Armin wyjaśnił, że ogniwa cienkowarstwowe mają większą powierzchnię w stosunku do ich objętości. To powoduje więcej problemów z rekombinacją w porównaniu do ogniw krzemowych.

Ten nowy model wspomaga tworzenie lepszych cienkowarstwowych ogniw słonecznych i fotodetektorów. Udoskonala istniejące urządzenia oraz bada właściwości materiałów. Model może również pomagać w szkoleniu maszyn, aby urządzenia działały efektywniej.

To osiągnięcie stanowi istotny krok naprzód w tworzeniu nowych cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Może to prowadzić do zwiększenia wydajności oraz poprawy ich działania.