תא סולארי חדש משיג 25 אחוז יעילות המרה פוטו-אלקטרית
Jul 01, 2022
חוקרים בגרמניה ובבלגיה עבדו יחד כדי לפתח תא סולארי חדש בטנדם סידן טיטניט/נחושת אינדיום דיסלניד (CIS) עם יעילות המרה פוטו-וולטאית של 25 אחוז, הגבוהה ביותר שהושגה אי פעם בכיתה שלה. התא הסולארי גמיש, קל משקל ורב-תכליתי, מבטיח יישומים בכלי רכב, מכשירים ניידים והתקנים מתקפלים. המחקר האחרון פורסם בכתב העת ACS-Energy Letters, חטיבה של האגודה האמריקנית לכימיה.
כלקוגניד הוא סוג חדש של חומר בעל מבנה גבישי מיוחד. במהלך העשור האחרון, תאים סולריים סידן טיטנייט התקדמו במהירות כדי להשיג יעילות פוטו-וולטאית המשווה לאלו של תאי השמש הסולאריים הוותיקים של סיליקון.
ניתן להגביר את היעילות של תאים סולאריים על ידי שימוש בשני תאים או יותר בערימה. אם כל תא סולארי בערימה יכול לספוג ביעילות אור מחלק אחר בספקטרום השמש, ניתן להפחית את ההפסדים המובנים ולהגדיל את היעילות הפוטו-וולטאית של התא כולו. בשל ה"רבגוניות" שלהם, תאים סולאריים מסוג Chalcogenide הפכו ל"מובילים" בתחום התאים הסולאריים המוערמים. תאים סולאריים טנדם המשתמשים בכלקוגניד וסיליקון השיגו יעילות פוטו-וולטאית של עד 29 אחוזים או יותר, גבוה משמעותית מתאי העשויים מכלקוגניד (25.7 אחוזים) או סיליקון (26.7 אחוזים) בלבד.
במחקר האחרון, צוות מחקר בינלאומי בראשות ד"ר מרקו פרסיאדו מהמכון הטכנולוגי של קרלסרוהה ייצר בהצלחה תאים סולאריים מסוג סידן טיטניט/CIS עם יעילות המרה פוטו-וולטאית של עד 24.9 אחוז, יעילות ההמרה הפוטו-וולטאית הגבוהה ביותר שהושגה אי פעם עם סוג זה של טכנולוגיה.
שילוב של כלקוגניד עם חומרים אחרים כמו נחושת אינדיום דיסלןיד או אינדיום נחושת גליום דיסלניד טומן בחובו הבטחה של תאים סולאריים גמישים וקלים משקל, על פי החוקרים. ניתן היה להרכיב תאים כאלה לא רק על מבנים, אלא גם על כלי רכב ומכשירים ניידים, ואף ניתן היה לקפל אותם או לגלגל אותם לאחסון ולהרחיב אותם בעת הצורך, למשל על תריסים או סוככים, כדי להצל על השמש תוך הפקת חשמל.
החוקרים אמרו, "המחקר האחרון מדגים את הפוטנציאל של תאים סולאריים טנדם סידן טיטניט/CIS, וסוללים את הדרך לעלייה עתידית אפשרית ביעילות למעל 30 אחוז."
