سلول های خورشیدی پروسکایت - سیلیکون جفتی با بیشترین توان تبدیل انرژی

   محققان اخیراً موفق به ساخت سلول های خورشیدی پروسکایت سیلیکون جفتی با 25/5% کارایی که بیشترین مقدار تبدیل انرژی است، شده اند. سلول های خورشیدی پروسکایت، اولین بار در سال 2009 با کارایی 3/8 درصدی عرضه شدند. به دلیل خواص برجسته فتوولتائیک، سلول های خورشیدی پروسکایت موضوع تحقیقات بسیاری برای تولید توان پایدار و افزایش کارایی آن شد. این ماده، اخیراً خود را به عنوان یکی از نویدبخش‌ترین مواد سلول های خورشیدی نشان داده است. به‌وسیله این نوآوری، انرژی خورشیدی می تواند با کاهش هزینه‌ها تا 1/5 برابر تولید شود.

   به دلیل وجود طول موج های متفاوت برای انرژی خورشیدی، ترکیب مواد متفاوت برای ساختن سلول های خورشیدی، بهترین نتیجه را برای جذب انرژی خواهد داشت. به عنوان مثال، متیل آمونیوم منجر به تشکل جفت بهتر و مکملی از سلول های خورشیدی سیلیکونی و پروسکایتی شود. استفاده از سلول های پروسکایت به عنوان لایه بالایی، باعث مهار فوتون های با طول موج کوتاه می شود. همچنین با داشتن سیلیکون در پایین، طول موج های بلند نیز جذب می شوند.

   محققان با استفاده از این ویژگی و 3 مرحله دست یابی مبتکرانه، کارایی این سلول ها را افزایش می دهند:

  1. یافتن یک فرآیند شیمیایی (فرآیند گرم کردن با دمای پایین در اکسیژن خشک برای کاستن اثرات ناشی از معیوب بودن پروسکایت).
  2. ساخت ماده سه لایه ای از تری اکسید مولیبدنم (Molybdenum trioxide)، طلا و مجدداً تری اکسید مولیبدنم با در نظر گرفتن ضخامت بهینه برای هر لایه و بسیار شفاف کردن آن برای عبور نور از لایه پروسکایت بالایی به لایه سیلیکون در پایین
  3. استفاده از یک لایه نازک کدر ( با الهام از ریخت شناسی گلبرگ گل رز) روی سلول خورشیدی برای جذب نور بیشتر

   از اهداف دیگر محققان، افزایش هرچه بیشتر کارایی این سلول خورشیدی و در نهایت تلاش برای تولید آن ها در ابعاد بسیار بزرگ است.

اطلاعات تکميلي