Pin mặt trời perovskite hai mặt có thể đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng hai mặt là 90% khi nghiêng 20 độ
Nghiên cứu mới từ Ấn Độ đã chỉ ra rằng pin mặt trời perovskite hai mặt có thể đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn 2% với góc nghiêng 20 độ. Các nhà khoa học cũng đã phát triển một pin mặt trời perovskite hai mặt để ứng dụng trong cả thiết bị PV song song hoặc đơn nối.
Ảnh: Ricardo Gómez Angel, Unsplash
Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Ấn Độ Bombay đã tiến hành phân tích định lượng các giá trị tối ưu cho độ phản xạ và góc nghiêng trong pin mặt trời perovskite hai mặt và phát hiện ra rằng việc tăng độ phản xạ phía sau lên 0,5 và sử dụng góc nghiêng 20 độ sẽ mang lại mức hiệu suất cao nhất.
“Nghiên cứu của chúng tôi trình bày về quá trình chế tạo các tế bào quang điện perovskite hai mặt hiệu quả và nghiên cứu các đặc tính độc đáo của chúng bằng nhiều kỹ thuật đặc tính khác nhau, bao gồm hiệu ứng phản xạ Lambertian thông qua các sắp xếp góc nghiêng và chiếu sáng phản xạ đáy”, tác giả chính của nghiên cứu, Paul Ananta, chia sẻ với tạp chí pv.
Các nhà khoa học cho biết thành phần cốt lõi của các tế bào quang điện hai mặt của họ là lớp tiếp xúc mặt sau trong suốt làm bằng oxit kẽm indium (IZO), mà họ tuyên bố có độ dẫn điện tuyệt vời, tính di động cao và độ trong suốt tối ưu. Thiết bị có diện tích hoạt động là 0,175 cm2
khi được chiếu sáng qua mặt trước và 0,14 cm2 từ mặt sau.
Pin được thiết kế để có chất nền oxit thiếc (FTO) trong suốt được pha tạp flo, lớp vận chuyển điện tử (ETL) làm từ oxit thiếc (SnO2), chất hấp thụ perovskite, lớp vận chuyển lỗ (HTL) dựa trên spiro-OMeTAD và oxit molypden (MoOx), lớp IZO, oxit molypden (MoOx),
“Thiết bị điều khiển đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng tối đa là 17,46% dưới ánh sáng mặt trước 1 Sun AM1.5G,” Ananta giải thích. “Có thể quan sát thấy ảnh hưởng đáng kể của phản xạ Lambertian mặt đất với các biến thể góc nghiêng, dẫn đến hiệu suất tăng từ 17,46% lên 18,82% khi góc nghiêng đạt 20 độ.”
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc tăng độ phản xạ mặt sau lên 0,5 Sun mang lại hiệu suất tối đa là 26% với hệ số hai mặt là 89,3% ở góc nghiêng 20 độ.
“Do đó, hiệu ứng hiệp đồng của suất phản chiếu mặt trời 0,5 và góc nghiêng ánh sáng 20 độ đã dẫn đến việc phát triển các tế bào quang điện perovskite hai mặt với hiệu suất 26,46%”, Ananta nói tiếp. “Các mô phỏng SCAPS-1D được sử dụng thêm để xác thực các hiệu ứng phản xạ Lambertian thử nghiệm”.
Các nhà nghiên cứu cũng xác định rằng các tế bào này thể hiện khả năng tự đóng gói nội tại và độ bền hóa học. “Nghiên cứu của chúng tôi dự đoán rằng các tế bào quang điện perovskite hai mặt hiệu quả về mặt chi phí và hiệu suất cao sẽ nổi lên như một công nghệ PV hàng đầu trong cả cấu hình PV đơn và song song để phát điện trong tương lai gần”, họ kết luận.
Những phát hiện của họ có thể được tìm thấy trong nghiên cứu “Ước tính định lượng về độ phản chiếu và biến thiên góc nghiêng trong tế bào quang điện perovskite hai mặt”, vừa được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces.
