Peneliti fotovoltaik Australia telah membuat'keren' penemuan: Sel surya fisi tunggal dan tandem -- dua cara inovatif untuk menghasilkan tenaga surya dengan lebih efisien -- juga membantu menurunkan suhu pengoperasian dan menjaga perangkat berjalan lebih lama.
Sel tandem dapat dibuat dari kombinasi silikon -- bahan fotovoltaik yang paling umum digunakan -- dan senyawa baru seperti kristal nano perovskit, yang dapat memiliki celah pita lebih besar daripada silikon dan membantu perangkat menangkap lebih banyak spektrum matahari untuk pembangkit energi.
Fisi tunggal, sementara itu, adalah teknik yang menghasilkan dua kali pembawa muatan elektronik dari biasanya untuk setiap foton cahaya yang diserap's. Tetrasen digunakan dalam perangkat ini untuk mentransfer energi yang dihasilkan oleh pembelahan singlet ke dalam silikon.
Para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia sedang mengerjakan cara terbaik untuk menggabungkan sel tandem dan proses fisi singlet ke dalam perangkat komersial yang dapat mengambil alih dari sel surya silikon sambungan tunggal konvensional yang biasa ditemukan di atap dan dalam susunan skala besar.
Sekarang, pekerjaan yang dilakukan oleh School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering dan ARC Centre of Excellence in Exciton Science, keduanya berbasis di UNSW di Sydney, telah menyoroti beberapa keuntungan utama baik untuk sel tandem maupun fisi singlet.
Para peneliti menunjukkan bahwa sel tandem silikon / perovskit dan sel fisi singlet berbasis tetrasena akan berjalan pada suhu yang lebih rendah daripada perangkat silikon konvensional. Ini akan mengurangi dampak kerusakan akibat panas pada perangkat, memperpanjang masa pakainya, dan menurunkan biaya energi yang dihasilkannya.
Misalnya, penurunan suhu pengoperasian modul sebesar 5-10°C sama dengan peningkatan 2% -4% dalam produksi energi tahunan. Dan masa pakai perangkat umumnya ditemukan dua kali lipat untuk setiap penurunan suhu 10°C. Itu berarti peningkatan masa hidup 3,1 tahun untuk sel tandem dan 4,5 tahun untuk sel fisi singlet.
Dalam kasus sel fisi singlet, ada' manfaat praktis lainnya. Ketika tetrasena terdegradasi, ia menjadi transparan terhadap radiasi matahari, memungkinkan sel untuk terus berfungsi sebagai perangkat silikon konvensional, meskipun yang awalnya beroperasi pada suhu yang lebih rendah dan menghasilkan efisiensi yang unggul selama fase pertama siklus hidupnya.
Penulis utama Dr Jessica Yajie Jiang mengatakan:"Nilai komersial teknologi fotovoltaik dapat ditingkatkan dengan meningkatkan efisiensi konversi energi atau umur operasional. Yang pertama adalah pendorong utama untuk pengembangan teknologi generasi berikutnya, sementara sedikit pemikiran telah diberikan pada potensi keuntungan umur.
& quot;Kami menunjukkan bahwa teknologi fotovoltaik canggih ini juga menunjukkan manfaat tambahan dalam hal peningkatan umur dengan beroperasi pada suhu yang lebih rendah dan ketahanan lebih di bawah degradasi, memperkenalkan paradigma baru untuk mengevaluasi potensi teknologi energi surya baru.&kutipan;