כיפוף את כללי השמש: תא סולארי גמיש חדשני פרוסקיט/סיליקון טנדם משיג יעילות שיא

מחקר חדש מדגיש את הפיתוח המוצלח של התא הסולארי הגמיש הראשון של פרוסקיט/סיליקון עם נצילות שיא של 22.8%, המייצג התקדמות גדולה בטכנולוגיית תאים סולאריים גמישים.

למרות שתאים סולאריים קשיחים פרוסקיט/סיליקון ראו התקדמות מרשימה, והשיגו יעילות של עד 33.9%, הפיתוח של גרסאות גמישות של תאים אלה הוגבל. המכשול העיקרי הוא שיפור ספיגת האור בתאי הסיליקון התחתונים הדקים במיוחד מבלי לפגוע בגמישות המכנית שלהם.

במחקר החלוצי שלהם, צוות מחקר בראשות ד"ר Xinlong Wang, ד"ר Jingming Zheng, ד"ר Zhiqin Ying, פרופ' שי יאנג ופרופ' Jichun Ye מהמכון Ningbo לטכנולוגיה והנדסת חומרים, האקדמיה הסינית למדעים, הדגימה בהצלחה את התא הסולארי הגמיש הראשון של פרוסקיט/סיליקון המבוסס על סיליקון דק במיוחד, בעובי של כ-30 מיקרומטר. על ידי הפחתת עובי פרוסות והתאמת גדלי התכונה של טקסטורות לוכדות אור, הם שיפרו משמעותית את הגמישות של מצע הסיליקון מבלי לפגוע בניצול האור. בנוסף, על ידי כיסוי התאים העליונים של פרוסקיט, הם שיפרו את העמידות המכנית של המכשיר, ובכך התייחסו לחששות הקשורים לשברים במשטח הסיליקון.

ביצועים ועמידות

התא הסולארי הגמיש הפרובסקיט/סיליקון שהתקבל השיג יעילות מיוצבת מאושרת של 22.8%, וקבע יעילות שיא עבור תאים סולאריים גמישים. יתר על כן, עם יחס הספק למשקל יוצא דופן של 3.12 W g−1, המכשיר מבטיח ביצועים גבוהים באריזה קלת משקל. למרבה הפלא, הטנדמים הגמישים הפגינו עמידות כיפוף יוצאת דופן, ושמרו על 98.2% מהביצועים הראשוניים שלהם גם לאחר שעברו 3,000 מחזורי כיפוף ברדיוס של 1 ס"מ בלבד.

לסיכום, פריצת הדרך שהושגה על ידי פרופסור Jichun Ye וצוותו מייצגת התקדמות משמעותית בפיתוח טכנולוגיה פוטו-וולטאית גמישה. המחקר שלהם לא רק מדגים את היתכנותם של תאים סולאריים גמישים מסוג פרוסקיט/סיליקון, אלא גם פותח אפיקים חדשים ליישום מעשי של תאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה וקל משקל בתחומים שונים.

המחקר מומן על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, המפתח הלאומי למחקר ופיתוח של סין, ותוכנית המפתח למחקר ופיתוח של Ningbo.