Modul fotovoltaik dalam ruangan kalsium titanium oksida dengan efisiensi konversi melebihi 36 persen

Baru-baru ini, tim Profesor Mai Yaohua di Institut Teknologi Energi Baru Universitas Jinan telah memperoleh sertifikasi pihak ketiga independen atas efisiensi konversi lebih dari 36 persen untuk modul fotovoltaik dalam ruangan kalsium titanit luas, nilai tertinggi yang dilaporkan di dunia sejauh ini. Hasil penelitian yang relevan dipublikasikan di Advanced Science.

Teknologi sel surya yang menggunakan chalcogenide sebagai lapisan penyerap cahaya telah mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Penggunaan sel fotovoltaik untuk pemanenan energi cahaya rendah dalam ruangan dapat digunakan secara luas dalam IoT industri, rumah pintar, dan aplikasi mobilitas pintar, tetapi membutuhkan celah pita optik yang lebar untuk mencapai efisiensi konversi yang tinggi. Celah pita optik lapisan penyerap cahaya chalcogenide dapat disesuaikan dalam rentang yang luas, sehingga memungkinkan untuk mendapatkan perangkat fotovoltaik efisiensi konversi tinggi, dan tim telah melaporkan sel fotovoltaik chalcogenide dalam ruangan dengan efisiensi lebih dari 40 persen .

Namun, kandungan bromin (Br) yang tinggi dalam film chalcogenide dengan celah pita lebar dapat dengan mudah menyebabkan fenomena pemisahan fasa dan memengaruhi kinerja perangkat. Tim Mai Yaohua menyelidiki hubungan antara celah pita dan kinerja fotovoltaik dalam ruangan sel fotovoltaik chalcogenide dan menemukan bahwa, selain pemisahan fase, cacat kekosongan Br pada lapisan photoabsorption chalcogenide adalah salah satu faktor utama yang membatasi tegangan sirkuit terbuka dari sel. Perawatan dengan bahan molekul kecil logam alkali yang kaya yodium(I) secara efektif memecahkan masalah kekosongan Br dan meningkatkan efisiensi konversi perangkat di bawah cahaya redup. Di bawah sumber cahaya TL84 1000 lux, modul fotovoltaik dalam ruangan dengan luas efektif 12,30 cm2 memperoleh efisiensi konversi sebesar 36,36 persen yang disertifikasi oleh pihak ketiga independen, efisiensi konversi tertinggi yang dilaporkan dari modul cahaya rendah kalsium titanit di dunia.

Pada saat yang sama, tim mengembangkan prototipe sistem pemanenan energi cahaya dalam ruangan berdasarkan modul PV chalcogenide, yang mencapai pemanenan energi cahaya dalam ruangan, pelacakan titik daya maksimum, manajemen daya dan baterai, pengumpulan suhu dan kelembapan sekitar, komunikasi Bluetooth dan no- pengisian daya. Selain itu, tim mencatat bahwa pengujian kinerja sel PV dalam ruangan yang akurat dan standarisasi proses pengujian sangat penting untuk industrialisasi teknologi.