Üç katmanlı perovskit güneş hücresiyle verimlilik rekoru kırıldı

Sydney Üniversitesi araştırmacıları, üç katmanlı perovskit-perovskit-silikon güneş hücresiyle %27,06 verimlilik elde ederek yeni dünya rekoru kırdı. Hücre, 400 saatlik testte kararlılığını korudu.

Hem verimli, hem dayanıklı

Enerji

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Bildirimi Aç Bildirim Açık

Üç katmanlı perovskit güneş hücresiyle verimlilik rekoru kırıldı

Avustralya’daki Sydney Üniversitesi öncülüğünde gerçekleştirilen araştırmalarda, üç katmanlı perovskit-perovskit-silikon tandem güneş hücresi geliştirilerek yüzde 27,06’lık güç dönüşüm verimliliği ile rekor kırıldı. Yapılan çalışma sadece verimlilik açısından değil, aynı zamanda cihazların termal kararlılık performansı açısından da yeni standartlar belirledi.

Hem verimli, hem dayanıklı

Araştırma ekibi, 16 cm² bir cihaz üzerinde yapılan testlerde, yüzde 23,3’lük verimlilik elde ederek şimdiye kadar rapor edilen en büyük ve en verimli üç katmanlı perovskit-silikon tandem güneş hücresini geliştirdi. Ekip, özellikle 1 cm² boyutundaki hücrede 3,16 V açık devre gerilimi ile birlikte yüzde 27,06 güç dönüşüm verimliliği kaydettiklerini açıkladı.

Hücre, 400 saatten fazla sürekli ışık altında çalıştıktan sonra ilk verimliliğinin yüzde 95’ini korudu. Araştırmacılar, bu cihazın ayrıca IEC termal döngü testini başarıyla geçen dünya çapında ilk kapsüllü perovskit hücre olduğunu belirtti. Dolayısıyla hücre, -40 ile 85 derece arasındaki 200 sıcaklık döngüsünden sağ çıkmayı başardı.

Elde edilen sonuçlar perovskit tandem güneş hücreleri teknolojisinin geliştirilmesi ve ticarileştirilmesinde engelleri aşmaya yaklaşıldığını gösteriyor. Perovskitler, düşük maliyetli üretim ve silikona eklenen çok katmanlı yapıları sayesinde güneş spektrumunun daha geniş kısmını yakalama potansiyeli nedeniyle fotovoltaik malzemeler arasında öne çıkıyor. Ancak araştırmacılar, laboratuvar dışına taşındığında cihazların ölçeklenmesi ve gerçek dünya koşullarında stabilitesinin sağlanması gibi zorlukların bulunduğunu belirtiyor.

Bu sorunları aşmak için araştırmacılar, yeni hücrede perovskit malzemenin kimyası ve üç katmanlı hücre tasarımını yeniden tasarladı. Mevcut tasarımlarda bulunan kararsız malzemeler alternatif ve daha kararlı yapılan ile değiştirildi. Böylece hem hücrelerin performansı hem de dayanıklılığı artırıldı.