Dessa solpaneler multiplicerar sin effektivitet med 3 tack vare silver

Perovskite är en av de mest lovande nya material för solcellsteknik . Nu, ingenjörer på University of Rochester har utvecklat ett nytt sätt att mer än tredubbla materialets effektivitet genom att lägga ett lager av reflekterande silver under.

Fram till nu har kisel varit referensmaterialet för att tillverka solpanelsceller, främst på grund av dess överflöd och effektivitet i att omvandla ljus till elektrisk ström. Men på senare tid, perovskit har ifrågasatt dominansen av kisel, eftersom det är mycket billigare och redan har kommit ikapp kisel i effektivitet.

Dessa solpaneler multiplicerar sin effektivitet med 3

Öka effektiviteten av perovskiten

Denna paritet i effektivitet mellan perovskit och kisel kommer att förändras tack vare forskningsarbete av ingenjörer vid University of Rochester. Deras nya studie har ökat effektiviteten hos perovskiten med tre och en halv gånger , utan att ens ändra själva materialet. Istället fann forskargruppen att att lägga till ett lager av ett annat material under förändrade interaktionerna mellan elektronerna i perovskiten, vilket minskade en energiutarmande process.

Perovskita y plata

Perovskiter och andra fotovoltaiska material genererar elektricitet genom att låta solljus excitera materialets elektroner, vilket får dem att hoppa ut ur sina atomer, redo att styras och generera en elektrisk ström. Men ibland faller elektronerna tillbaka i "hålen" de lämnade efter sig, vilket minskar den totala strömmen och som sådan materialets effektivitet. Detta är vad som kallas elektronblandning .

Solpaneler med silver

Forskare vid University of Rochester fann att de drastiskt kunde minska elektronrekombinationen i perovskiten genom att placera den på ett substrat som består av enbart silver eller omväxlande lager av silver och aluminiumoxid .

Teamet säger att det skapar en sorts spegel som producerar inverterade bilder av elektron-hål-paren, vilket minskar sannolikheten för att elektronerna kommer att rekombinera med hålen. I tester visade ingenjörer att lägga till dessa lager ökad ljuskonverteringseffektivitet med 3.5 gånger .

"En metallbit kan göra lika mycket arbete som komplex kemiteknik i ett laboratorium," sade Chunlei Guo, huvudförfattare till studien. " När nya perovskiter dyker upp kan vi använda vår fysikbaserade metod för att ytterligare förbättra deras prestanda. "

"Ingen annan har kommit fram till denna observation i perovskites. Plötsligt kan vi sätta en metallplattform under en perovskit, vilket helt förändrar interaktionen mellan elektronerna inuti perovskiten. Därför använder vi en fysisk metod för att designa den interaktionen,” avslutar Guo.