This post is also available in:
English (אנגלית)
חוקרים מהמכון הטכנולוגי של בומביי (IIT Bombay) עשו פריצת דרך בשיפור הביצועים של תאים סולארים פרובסקיטיים דו-צדדיים (Bi-PSCs). המחקר שלהם מגלה כי שילוב של אלבדו אחורי של 0.5 עם זווית הטיה של 20 מעלות מניב את היעילות הגבוהה ביותר, ומסמן צעד קדימה בפיתוח של הדור הבא של טכנולוגיית הפוטו-וולטאיקה.
תאים סולאריים דו-צדדיים (Bi-PSCs) ידועים בפוטנציאל שלהם להגדיל את ייצור החשמל, והתאמתם לשימושים כמו אינטגרציה של תאים סולאריים במבנים (BIPV) ומערכות פוטו-וולטאיות מרובות-צמתים. בניגוד לתאים חד-צדדיים מסורתיים, תאים דו-צדדיים קולטים אור גם מהצד הקדמי וגם מהצד האחורי, ומציעים שיפור משמעותי ביעילות, במיוחד כאשר הם ממוקמים באופן המקסם את השתקפות האור.
החוקרים חקרו את השפעת כוונון זווית ההטיה והאלבדו בצד האחורי, תוך דגש על השתקפות למברטיאנית, אשר משפרת את לכידת האור. באמצעות ניתוח מעמיק, הם זיהו רכיבים מרכזיים של התאים הסולאריים, כולל מגע אחורי שקוף עשוי תחמוצת אינדיום-אבץ (IZO). חומר זה מצטיין במוליכות גבוהה, שקיפות ותמיכה בהמרת חשמל יעילה.
הניסויים שלהם גילו כי תחת תאורה קדמית סטנדרטית של 1 Sun AM1.5G, תאי השמש הפרובסקיטיים הדו-צדדיים השיגו יעילות המרה של 17.46%. עם זאת, כאשר זווית ההטיה הותאמה ל-20 מעלות, היעילות עלתה ל-18.82%. שיפור נוסף נצפה כאשר האלבדו האחורי הועלה ל-0.5 Sun, מה שהוביל ליעילות מרשימה של 26% ולגורם דו-צדדי של 89.3%.
כדי לאשר ממצאים אלו, נערכו סימולציות באמצעות SCAPS-1D, שאישרו את השפעות ההשתקפות הלמברטיאנית ואת ההשפעה הסינרגטית של זווית ההטיה ואלבדו. המחקר גם הדגיש את העמידות הכימית המעולה של התאים ואת תכונות האנקפסולציה העצמית שלהם, דבר המצביע על הפוטנציאל שלהם לאימוץ נרחב הן בתצורות חד-חיבוריות והן בתצורות משולבות.
מחקר זה סולל את הדרך לתאי שמש דו-צדדיים יעילים וחסכוניים, שיכולים בקרוב להפוך לטכנולוגיה דומיננטית בתעשיית הפוטו-וולטאיקה, עם תפוקת אנרגיה גבוהה יותר ויישומים רחבים יותר.
