Սիլիկոնային հիմքով արևային մոդուլները գերակշռում են ներկայիս շուկայում: Այնուամենայնիվ, դրանք թանկ են և ունեն բարձր ածխածնի հետք:
Կադմիումի տելուրիդ (CdTe) կոչվող միացությամբ պատրաստված մոդուլների նոր սերունդ է առաջանում, և տեղադրվել է ավելի քան 25 ԳՎտ հզորություն:
Արևային մարտկոցների արդյունավետությունը վերաբերում է պանելների՝ արևային էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու ունակությանը:
Փորձագետները ձգտում են բարելավել CdTe մոդուլների արդյունավետությունը, քանի որ այն ունի արդյունավետության առումով մրցունակ լինելու ներուժ, սակայն արտադրության արժեքը ավելի ցածր է, քան սիլիցիումի վրա հիմնված մոդուլները, որոնք օգտագործում են մեկ բյուրեղյա սիլիցիում (c-Si):
ջնջված CdTe մոդուլներ: CdTe-ի ածխածնի հետքը նույնպես կիսով չափ է c-Si մոդուլների ածխածնի հետքը, և դա ապահովում է վերամշակումը:
Չմշակված CdTe-ի արդյունավետությունը շատ ցածր է, սովորաբար ընդամենը մոտ 1%: Այնուամենայնիվ, երբ CdTe-ը մշակվում է քլորով (ներառյալ CdTe-ն կադմիումի քլորիդով մշակումը 20 րոպե 420oC-ում), դրա արդյունավետությունը կտրուկ բարձրանում է։ Մարտկոցի ռեկորդային արդյունավետությունը կազմում է 22%:
Դոկտոր Պուջա Գոդդարդարդը և Լաֆբորո համալսարանի պրոֆեսոր Ռոջեր Սմիթը և դոկտոր Փիթեր Հաթոնը և դոկտոր Մայքլ Ուոթսը (Լաֆբորո համալսարանի ասպիրանտուրայի շրջանավարտներ) առաջին անգամ մոդելավորեցին այն մեխանիզմը, որով քլորը բարելավում է CdTe-ի արդյունավետությունը:
Հետազոտությունն իրականացվել է Loughborough Renewable Energy System Technology Center-ում (CREST) պրոֆեսոր Մայք Ուոլսի փորձարարական հետազոտական թիմի հետ համագործակցությամբ:
Այսօր Nature Communications-ում հրապարակված ուսումնասիրության արդյունքները կարող են բարելավել այն ըմբռնումը, թե ինչպես է քլորը կարող է բարձրացնել էլեկտրական աշխատանքը և հանգեցնել հետագա ճշգրտումների՝ հանգեցնելով ավելի բարձր արդյունավետության (> 25%): Սա կօգնի CdTe արևային մոդուլներին արտադրել ավելի ցածր գնով էլեկտրաէներգիա:
Փորձելով հասկանալ, թե ինչու է քլորը կարող է բարձրացնել արդյունավետությունը, նախորդ ուսումնասիրությունների հիմնական դիտարկումն այն էր, որ թերությունները (կոչվում են «դասերի անսարքություններ») վերացվել են քլորի մշակումից հետո:
Երկար ժամանակ ենթադրվում էր, որ կուտակման անսարքությունների վերացումը արդյունավետության բարձրացման պատճառ է հանդիսանում: Այնուամենայնիվ, Loughborough-ի թիմի տեսական հաշվարկները ցույց են տալիս, որ կուտակման անսարքությունները ոչ մի ազդեցություն չունեն բջիջների արդյունավետության վրա:
Թիմի նախորդ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ, ընդհակառակը, դա նյութական շրջաններն են, որոնք կոչվում են «հատիկի սահմաններ», այսինքն՝ տարբեր ուղղություններով բյուրեղները միացված են իրար, ինչը հանգեցնում է մարտկոցի ցածր արդյունավետության։
Իր վերջին հետազոտության ընթացքում դոկտոր Գոդարդի թիմը օգտագործել է քվանտային մեխանիկայի մեթոդներ՝ հասկանալու համար քլորի դերը արդյունավետության բարելավման և կուտակման անսարքությունները վերացնելու գործում:
Հացահատիկի սահմանները շատ բարդ են և լի արատներով, որոնք կարող են հանդես գալ որպես էլեկտրոնային թակարդներ (ենթատոմային մասնիկներ, որոնք հանդիսանում են պինդ մարմնի էլեկտրականության հիմնական կրողներ)՝ դարձնելով այս շրջանները «ակտիվ»:
«Պասիվացում» կոչվող գործընթացում քլորը կարող է ապաակտիվացնել որոշ թակարդներ և պակաս ակտիվացնել հացահատիկի սահմանները՝ դրանով իսկ բարձրացնելով CdTe-ի արդյունավետությունը:
Նոր փաստաթուղթը ցույց է տալիս, որ եթե հացահատիկի սահմաններում բավականաչափ քլոր լինի, այն կգործարկի կասկադի մեխանիզմը, դրանով իսկ վերացնելով կառուցվածքում կուտակված անսարքությունները:
«Չնայած կուտակման անսարքությունների անհետացումը արդյունավետության բարձրացման պատճառ չէ, եթե դրանք անհետանան, դա ազդանշան է, որ CdTe մարտկոցը լավ աշխատանք կունենա: Նման բան նախկինում տեղի չի ունեցել», - հարցրեց բժիշկ Գոդարդին «Կարևորությունը»: թղթից։
Նա շարունակեց. «Մենք ուրախ ենք հրապարակել մեր աշխատանքը Nature Communications-ում, որը ցույց է տալիս մեր վարկածն այն մասին, թե ինչպես քլորը կարող է ոչ միայն բարելավել CdTe մարտկոցների արդյունավետությունը, այլև վերացնել հիմնական թերությունները:
«Հաջորդ քայլը կլինի տեսնել, թե ինչպես կարելի է ավելի լավացնել ավելի քան 25% արդյունավետությունը՝ դոպինգով CdTe-ն այլ տարրերի հետ: Մեր շարունակական համագործակցությունը CREST-ի հետ նույնպես կձգտի օպտիմալացնել CdTe-ի և CdTe. կետի միջերեսը:
«Արդյունավետության յուրաքանչյուր փոքր բարելավում նշանակում է, որ տեխնոլոգիան ավելի մրցունակ է դարձել ներկայիս սիլիկոնային տեխնոլոգիայի հետ»:
Եթե հանդիպեք ուղղագրական սխալների, անճշտությունների կամ ցանկանում եք խմբագրման հարցում ուղարկել այս էջի բովանդակության համար, խնդրում ենք օգտագործել այս ձևը: Ընդհանուր հարցումների համար խնդրում ենք օգտագործել մեր կոնտակտային ձևը: Ընդհանուր կարծիքի համար խնդրում ենք օգտագործել ստորև ներկայացված հանրային մեկնաբանությունների բաժինը (խնդրում ենք հետևել ուղեցույցներին):
Ձեր կարծիքը շատ կարևոր է մեզ համար: Սակայն լուրերի մեծ ծավալի պատճառով մենք չենք երաշխավորում անձնական արձագանքը։
Ձեր էլ.փոստի հասցեն օգտագործվում է միայն հասցեատիրոջը տեղեկացնելու համար, թե ով է ուղարկել նամակը: Ոչ ձեր հասցեն, ոչ էլ ստացողի հասցեն չեն օգտագործվի որևէ այլ նպատակով: Ձեր մուտքագրած տեղեկատվությունը կհայտնվի ձեր էլ.փոստում, և Tech Xplore-ը այն որևէ ձևով չի պահի:
Այս կայքը օգտագործում է թխուկներ՝ օգնելու նավարկությանը, վերլուծելու ձեր կողմից մեր ծառայությունների օգտագործումը, տվյալներ հավաքելու գովազդի անհատականացման համար և երրորդ կողմերից բովանդակություն տրամադրելու համար: Օգտագործելով մեր կայքը, դուք ընդունում եք, որ կարդացել և հասկացել եք մեր գաղտնիության քաղաքականությունը և օգտագործման պայմանները:
