محققان دانشگاه فنی دلفت یک شیشه ریزبافت شش ضلعی جدید توسعه دادهاند که پراکندگی نور را تا 50 درصد افزایش میدهد و عملکرد نوری را در سلولهای خورشیدی سیلیکونی لایه نازک بهبود میبخشد. این فناوری نویدبخش کاربردهای خورشیدی چند اتصالی، انعطافپذیر و کممصرف است.
محققان دانشگاه صنعتی دلفت، کاربرد و خواص یک فرآیند بافتدهی شیشهای ششضلعی جدید را در پیکربندی روساخت برای دستگاههای خورشیدی سیلیکونی لایه نازک بررسی کردهاند.
گوویند پادماکومار، نویسنده مسئول این تحقیق، به magazine pv گفت: «مطالعه ما پراکندگی نور تا ۵۰٪ حتی در طول موجهای نزدیک به مادون قرمز با بافتهای لانه زنبوری روی شیشه را نشان داده است. این ساختارهای شیشهای با عملکرد بالا میتوانند برای سلولهای چند اتصالی لایه نازک مفید باشند.»
پادماکومار با اشاره به ماژولهای تجاری با رولایه شیشهای و معماری دستگاه p-i-n، خاطر نشان کرد که بافت جدید، کانالهای شکست نور را در حالت عبور فعال میکند و عملکرد نوری سلول خورشیدی را افزایش میدهد.
محققان همچنین تأکید کردند که وقتی از فناوری سیلیکون نانوکریستالی هیدروژنه (nc-Si:H) استفاده شود، میتواند رشد همدیس و بدون ترک کریستالهای سیلیکونی روی شیشه را تسهیل کند و دهانههای عمیقتر، پراکندگی نور با زاویه باز را افزایش میدهند.
این تیم نشان داد که استفاده از شیشه بافتدار ششضلعی، سلولی با راندمان تبدیل فتوولتائیک ۹.۳٪ و جریان اتصال کوتاه ۲۸.۶ میلیآمپر بر سانتیمتر مربع را به ارمغان میآورد. پادماکومار گفت: «این یکی از بالاترین اندازهگیریهای گزارششده جریان روی یک سلول خورشیدی تکاتصالی nc-Si:H در پیکربندی روساخت بدون پوشش ضد انعکاس است.»
با استفاده از این روش در یک سلول خورشیدی پشت سر هم با ساختار سیلیکون آمورف / سیلیکون نانوکریستالی، راندمانی معادل ۱۲.۳ درصد حاصل شد.
محققان پیشبینی میکنند که این فناوری در سلولهای خورشیدی برای لوازم الکترونیکی مصرفی، حسگرهای خورشیدی و کاربردهای کممصرف خارج از شبکه برق مورد استفاده قرار گیرد. پادماکومار گفت: «با توجه به نوآوری در کاربرد و نتایج مطالعه علمی ارائه شده، این مطالعه تأثیر مثبتی بر مطالعات عملکرد سلولهای خورشیدی از جمله سلولهای خورشیدی چند اتصالی در آینده خواهد داشت.»
این گروه در حال حاضر با تولیدکننده ماژول انعطافپذیر هلندی Lift PV (که قبلاً HyET Solar Netherlands نام داشت) در حال همکاری است تا استفاده از بافتهای ششضلعی روی زیرلایههای جایگزین و رویکردهای چند اتصالی را برای بهبود عملکرد فویلهای فلزی برای استفاده در دستگاههای پشت سر هم سیلیکونی انعطافپذیر و پروسکایت گسترش دهد.
منابع: