www.brightoutdoorledlights.com
Email: yolanda@aweilighting.com
Wechat/WhatsApp: 86-18019093706

Status Pengembangan dan Tren Bahan Sel Surya Baru
I. Sel Surya Perovskite
Karakteristik dan Keuntungan Bahan
Bahan perovskit memiliki koefisien penyerapan yang tinggi, panjang difusi pembawa yang panjang dan tingkat rekombinasi non-radiatif yang rendah, dan efisiensi laboratorium telah melebihi 30%17.Proses penyediaannya sederhana (metode larutan atau deposisi uap), biayanya lebih rendah daripada sel silikon kristal, dan celah band (1,2-2,3eV) dapat disesuaikan oleh komponen, yang cocok untuk desain tumpukan multi-junction.

Terobosan aplikasi:Tim Institut Teknologi Beijing memecahkan masalah film perovskite bandgap yang tidak merata dengan menambahkan alkilamin rantai panjang dan menyiapkan prototipe sel tumpukan efisiensi tinggi.
Tantangan dan Arah Peningkatan
Stabilitas: Mudah terpengaruh oleh kelembaban, sinar ultraviolet dan suhu,dan jangka hidup perlu ditingkatkan dengan passivasi antarmuka dan teknologi kemasan (seperti kemasan kaca/polimer).
Perlindungan lingkungan: Perovskit berbasis timbal beracun, dan penelitian telah beralih ke perovskit bebas timbal (seperti berbasis cesium-tin)16. 2. Sel surya organik
Sifat material dan aplikasi
Bahan organik (seperti polimer dan molekul kecil) ringan, fleksibel, dan dapat diproses larutan, membuatnya cocok untuk persiapan perangkat transparan / fleksibel.Sel surya organik elektroda graphene yang dikembangkan oleh MIT memiliki konduktivitas tinggi dan transparansi optik dan dapat dipasang di jendela dan permukaan mobil.

Kemajuan efisiensi: Efisiensi laboratorium mencapai 19%, tetapi efisiensi menurun secara signifikan ketika disiapkan dalam skala besar.
Optimasi teknis
Rekayasa antarmuka: Optimalkan pencocokan bahan donor dan penerima melalui desain molekuler untuk meningkatkan mobilitas pembawa.
Struktur perangkat: Sel surya organik terbalik (akseptor ITIC) dapat mengurangi kehilangan energi6.
3Sel surya yang sensitif terhadap pewarna (DSSC)
Keuntungan Utama
Menggunakan lapisan yang sensitif terhadap pewarna (seperti kompleks rutenium), semikonduktor titanium dioksida dan elektrolit yodium, dapat bekerja dalam cahaya lemah, dan murah dan ramah lingkungan.

Arah inovasi: Pewarna titik kuantum (seperti timbal sulfida) dapat memperluas rentang penyerapan spektrum dan meningkatkan efisiensi hingga 12%.
Tantangan
Elektrolit ini rentan terhadap kebocoran, dan alternatif elektrolit padat perlu dikembangkan6.

IV. Bahan canggih lainnya
Sel surya nanokristalin
Bahan nanokristalin (seperti titik kuantum) memiliki efisiensi kuantum yang tinggi, dengan efisiensi teoretis melebihi 30%, tetapi masalah cacat antarmuka butir perlu diselesaikan.

Sel berlapis dan multi-jungjung

Perovskit/laminat silikon kristal: Efisiensi teoretis melebihi 30%, silikon kristal menyerap cahaya gelombang panjang, dan perovskit menangkap cahaya gelombang pendek.

Sel triple-junction: Struktur GaInP/GaAs/Ge memiliki efisiensi 33%, cocok untuk bidang aerospace.

Bahan kuantum baru.
Bahan "state band intermediate" yang dikembangkan oleh Universitas Lehigh mencapai efisiensi kuantum eksternal 190% melalui interkalasi tembaga, memecahkan batas teoritis Shockley-Queisser.

V. Tren dan tantangan masa depan
Arah teknis

Ringan dan fleksibel: Mengembangkan bahan fotovoltaik yang dapat dipakai dan terintegrasi ke dalam bangunan (seperti kaca fotovoltaik transparan dan ubin fotovoltaik).

Perlindungan lingkungan dan biaya rendah: Mendorong perovskit bebas timbal dan bahan organik berbasis bio.
Kesulitan industri

Produksi berskala besar: kebutuhan untuk memecahkan masalah attenuasi efisiensi selama persiapan berskala besar (seperti proses pencetakan perovskite).
Verifikasi stabilitas: perlu lulus tes standar IEC (seperti penuaan panas/cahaya)