Sel suria bijih kalsium silikon titanium akan mengubah sepenuhnya kecekapan penjanaan kuasa
Sel suria bijih kalsium silikon titanium akan mengubah efficienc penjanaan kuasa sepenuhnyadan
Sel suria tradisional berasaskan sebatian semikonduktor silikon mempunyai kecekapan maksimum teori sebanyak 29% dalam menukar cahaya matahari kepada tenaga elektrik. Walau bagaimanapun, dengan menggabungkan lapisan perovskite kedua ke lapisan silikon asas, sel suria mungkin melebihi ambang kecekapan ini dalam masa terdekat.
Perovskite adalah sejenis sebatian dengan struktur kristal yang sama seperti mineral kalsium titanium Oksida. Bahan yang sangat fleksibel ini boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi, termasuk mesin ultrasonik, cip penyimpanan dan sel solar untuk penjanaan kuasa. Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa perovskite mungkin a"senjata rahsia"untuk menggalakkan kecekapan penjanaan kuasa industri sel suria ke tahap yang baharu.
Teknologi sel suria semasa dengan pantas menghampiri tahap kecekapan tertinggi, tetapi masih tidak memenuhi tahap yang diperlukan untuk tenaga suria sebagai faktor pengurangan penting dalam menangani pemanasan global. Para saintis telah menyatakan bahawa kecekapan mesti melebihi 30%, dan kadar pemasangan panel solar baharu mestilah sepuluh kali lebih tinggi daripada tahap penggunaan semasa.
Dengan menambahkan lapisan tambahan kalsium titanium oksida (kedua-duanya dengan sifat semikonduktor) pada substrat silikon, tenaga yang ditangkap daripada cahaya matahari boleh dipertingkatkan. Lapisan silikon menangkap elektron dalam cahaya merah, manakala lapisan kalsium titanium menangkap cahaya biru. Penambahbaikan kapasiti penyerapan tenaga akan membawa kepada penurunan harga keseluruhan tenaga solar, sekali gus mempercepatkan penggunaan dan penggunaan panel solar.
Para saintis telah menghabiskan beberapa tahun membangunkan teknologi sel suria kalsium titanium silikon yang cekap, dan 2023 nampaknya menandakan peristiwa penting dalam bidang ini. Kemajuan penyelidikan terkini telah berjaya meningkatkan kecekapan bateri siri perovskite silikon kepada lebih 30%. Kadar kemajuan adalah sangat pantas sehingga teknologi ini akan mempamerkan fungsinya yang dipertingkatkan dalam produk komersial tidak lama lagi.
Stefaan De Wolf, profesor sains bahan dan kejuruteraan di Universiti Sains dan Teknologi King Abdullah di Arab Saudi, percaya bahawa pada 2023, bidang teknologi sel suria akan membawa kemajuan yang ketara. Pasukan De Wolf telah mencapai tahap kecekapan 33.7% dalam sel suria silikon perovskit, tetapi butiran kerja mereka masih perlu diterbitkan dalam jurnal saintifik.Satu lagi kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Steve Albrecht dari Pusat Bahan dan Tenaga Helmholtz Berlin di Jerman baru-baru ini menerbitkan satu kajian mengenai bateri perovskite silikon bersambung siri yang boleh mencapai kecekapan penukaran kuasa sehingga 32.5%. Kumpulan ketiga yang diketuai oleh Xin Yu Chin dari École Polytechnique Fédérale de Lausanne di Lausanne, Switzerland, telah membuktikan bahawa kecekapan bateri siri itu mencapai 31.25%, dengan"potensi kecekapan tinggi dan kos pembuatan yang rendah".
De Wolf menyatakan bahawa melebihi ambang tenaga 30% akan meningkatkan keyakinan orang ramai bahawa"penjanaan kuasa fotovoltaik berprestasi tinggi dan kos rendah boleh dibawa ke pasaran". Menjelang 2022, kapasiti penjanaan tenaga suria akan mencapai 1.2 terawatt (TW), dan ia mesti meningkat kepada sekurang-kurangnya 75 TW menjelang 2050 untuk mengurangkan keadaan paling dahsyat yang disebabkan oleh pemanasan global dan pelepasan gas rumah hijau.