چینی‌ها تولید سلول های خورشیدی را متحول می‌کنند

چینی‌ها پیشرفت چشمگیری در تولید سلول های خورشیدی داشته‌اند و رکورد نرخ بازدهی سلول‌های خورشیدی چند پیوندی را به‌لطف یک ماده معجزه‌گر شکسته‌اند.

شرکت تولیدکننده سلول‌های خورشیدی LONGi رکورد تازه‌ای را در بازدهی سلول خورشیدی چند پیوندی با نرخ بازدهی ۳۳.۹ درصدی ثبت کرده است. این دستاورد توسط آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر ایالات متحده (NREL) هم ثبت شده است.

بیشتر بخوانید:

سلول خورشیدی جدید آلمانی‌ ها یک رکورد مهم و جدید را ثبت کرد

در حالی که جهان به‌دنبال کاهش وابستگی خود به سوخت‌های فسیلی است، تحقیقات در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر با جدیت در حال پیگیری است. محققان جهانی سخت به‌دنبال کار روی بهبود کارایی پنل‌های خورشیدی هستند تا بتوانند از همان فضایی که تجهیزات نصب شده، انرژی بیشتری را دریافت کنند.

سلول‌های خورشیدی استاندارد تک سلولی که در تمام تأسیسات حال حاضر به‌کار رفته، دارای محدودیت نرخ بازدهی ۳۳.۷ درصدی هستند. بازدهی سلول خورشیدی با عبارت Shockley-Quieser شناخته می‌شود. محققان برای افزایش محدودیت‌های بازدهی این سلول‌ها، متریال‌های مختلفی را در تولید پنل‌ها استفاده کرده‌اند که می‌تواند در کنار سیلیکون، به بهبود کارایی کمک کند. یکی از موادی که موفقیت‌های چشمگیری با آن شکل گرفته، پروسکایت‌ها هستند.

سلول خورشیدی چند پیوندی پروسکایت-سیلیکون چیست؟

یک سلول خورشیدی چند پیوندی از متریال‌های مختلفی تشکیل شده که هر یک به بخش جداگانه‌ای از طیف خورشیدی پاسخ می‌دهند. این می‌تواند باعث بهبود کلی بهره‌وری سلول خورشیدی شود. سلول‌های خورشیدی پروسکایت-سیلیکونی، نرخ بهره‌وری ۴۳ درصدی دارند که آن‌ها را به بهترین گزینه برای ارتقا سلول‌های خورشیدی تبدیل کرده است. پروسکایت یک ماده معدنی با ساختار کریستالی شبیه اکسید کلسیم اکسید تیتانیوم است. محققان نام این ماده را «ماده معجزه‌گر» گذاشته‌اند.

اوایل امسال محققان دانشگاه علم و تکنولوژی کینگ عبدالله عربستان (KAUST) رکورد نرخ بهره‌وری ۳۳.۲ درصدی را برای سلول خورشیدی چند پیوندی خود ثبت کردند. اما حالا شرکت چینی LONGi توانسته این نرخ را به ۳۳.۹ درصد افزایش دهد. شاید تصور کنید که این تفاوت زیادی نیست، اما همین مقدار هم برای ایجاد بهبود در کارایی سلول‌های خورشیدی چند پیوندی کافیست.

این دستاورد بزرگی برای شرکت چینی محاسبه می‌شود. زیرا رکورد قبلی آن‌ها که در نوامبر سال گذشته نرخ ۲۶.۸۱ درصدی بود. در آن زمان این نرخ برتر بود، اما تحول سریع در حوزه تولید سلول های خورشیدی باعث شد تا در ماه‌های بعد، بارها این رکورد جابجا شود.

اینکه LONGi موفق شده رکورد تازه‌ای را در نرخ بازدهی سلول‌های خورشیدی ثبت کند، نشان‌دهنده سرعت بالای پیشرفت دانش فنی در چین است. روندی که در دیگر حوزه‌ها نیز شاهدش هستیم. اوایل امسال، ایندیپندنت در گزارشی مدعی شده که محققان دانشگاه نانجینگ چین در نهایت موفق به پیدا کردن راه حلی برای مشکلات سر راه تولید انبوه پروسکایت‌ها شده‌اند.

LONGi به‌عنوان یکی از تأمین‌کنندگان جهانی سلول‌های خورشیدی تک اتصالی موقعیت خوبی را برای خودش دست و پا کرده است و حالا به‌دنبال گسترش توانایی‌های خودش در تولید سلول های خورشیدی چند پیوندی است که با ماده معجزه‌گر، بسیار کارآمدتر خواهند بود.

از آنجا که صنعت فتوولتائیک (تبدیل نور به الکتریسیته از طریق نیمه‌رسانا) دائما به‌دنبال کاهش هزینه‌ها و بهبود بهره‌وری برای تبدیل شدن به گزینه‌ای مناسب جهت جایگزینی با سوخت‌های فسیلی است، سلول‌های خورشیدی چند پیوندی پروسکایت-سیلیکون نقش بسیار مؤثری را در اینجا ایفا می‌کنند.

تحقیقات دیگری هم در جهت بهبود طول عمر و گسترش انطباق‌پذیری سلول‌های خورشیدی چند پیوندی در جریان است. دانشمندان در حال کار روی تولید پنل های خورشیدی هستند که می‌تواند تا صدها سال مورد استفاده قرار بگیرد.