תאים סולאריים סידן טיטנייט משיגים יעילות של 24 אחוז

NREL וצוות חוקרים מאוניברסיטאות בארה"ב דיווחו כי התא הסולארי האחרון של סידן טיטניט השיג יעילות של 24 אחוזים, תוך שמירה על 87 אחוז מהיעילות המקורית שלו לאחר 2,400 שעות פעילות ב-55 מעלות צלזיוס בקרינת השמש כפולה.

לפי הדיווח, מדובר ב"יעילות הגבוהה ביותר של כל מבנה תא מסוגו".

המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL) וחוקרים מאוניברסיטת טולדו, מאוניברסיטת קולורדו בבולדר ומאוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, הניחו שכבות על מצע הזכוכית באמצעות מולקולה חדשה בשם 3-(אמינומתיל) pyridine (3-APy), ארכיטקטורה השונה מארכיטקטורות רגילות באופן שבו השכבות מופקדות על מצע הזכוכית.

הצוות בחר בשיטה הראשונה בגלל יציבותה הגבוהה ושילובה בתאים סולאריים טנדם. באמצעות ארכיטקטורה זו, המחקר הוסיף מולקולה חדשה בשם 3-(aminomethyl)pyridine (3-APy) לפני השטח של תא השמש הכלקוגניד. מולקולה זו מגיבה עם האמידין בתוך התא כדי ליצור שדה חשמלי על פני שכבת הכלקוגניד.

לדברי קאי ג'ו, מדען בכיר במרכז לכימיה וננו של NREL, "זה פתאום נותן דחיפה עצומה לביצועי הסוללה, לא רק במונחים של יעילות, אלא גם ביציבות."

הנדסת שטח ריאקטיבית, שהחוקרים יתייחסו אליה כ-3-APy, יכולה לשפר משמעותית את ביצועי התאים ההפוכים, והחוקרים מאמינים שהיא יכולה להגביר את היעילות של תאים הפוכים מפחות מ-23 אחוז ליותר מ-25 אחוז.

המחקר שלהם פורסם בכתב העת המדעי Nature תחת הכותרת 'תגובות פני השטח לתאים סולאריים סידן טיטניט הפוכים יעילים ויציבים'.

באוקטובר 2020, NREL יצרה חומר כלקוגניד חדש בשם Apex Flex, אשר דיווח על יעילות המרת הספק של 23.1 אחוזים עבור תאים סולאריים טנדם כל-כלקוגנידיים בעלי 2-צדדים על זכוכית ו-21.3 אחוזים על מצעי פלסטיק גמישים ליישומי רכב (ראה 23.1 אחוז יעילות תאים סולאריים כל-כלקוגניד טנדם).

בעבר, חוקרים גרמנים מאוניברסיטת וופרטל הכריזו על יעילות של 24 אחוז עבור תא סידן טנדם טיטניט ותא סולארי אורגני באמצעות שכבת אינדיום אוקסיד דקה במיוחד (ראה יעילות של 24 אחוז עבור תאים טנדם סידן טיטניט/אורגני).

בנוסף, התקשורת דיווחה שהצוות של האקדמיה הואנג ווי ופרופסור צ'ן יונגואה מהמכון לחומרים מתקדמים באוניברסיטת נאנג'ינג עורך מחקר על החומר הסולארי החדש "כלקוגניד" במשך שבע שנים, עם אלפי ניסויים, ו השיגה יעילות המרה פוטו-וולטאית של 24 אחוז עבור "תאים סולריים כלקוגנייד". הצוות השיג רמה בינלאומית מובילה של 24 אחוזים.