28.6٪: رکورد جهانی بازدهی سلول‌های خورشیدی با وعده تولید انبوه محقق شد
شرکت Qcells، تولیدکننده سلول‌ها و ماژول‌های خورشیدی با کیفیت بالا که در سئول مستقر است، با توسعه سلول خورشیدی تاندوم با بازدهی 28.6 درصدی، رکورد جهانی جدیدی ثبت کرده است. این دستاورد که به‌وسیله مؤسسه فرانوفر برای سیستم‌های انرژی خورشیدی (ISE) مورد تأیید قرار گرفت، در مرکز تحقیق و توسعه شرکت واقع در آلمان به دست آمده است، همان‌طور که در یک بیانیه خبری اعلام شد.
در تلاش ما برای فاصله‌گیری از سوخت‌های فسیلی آلاینده کربن، امیدمان را به انرژی خورشیدی بستیم تا نیازهای انرژی‌مان را برآورده سازد. در حالی که این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی استفاده انبوه است، صنعت انرژی خورشیدی قبلاً با یک مانع مواجه شده است.
سلول‌های فوتوولتائیک سیلیکونی که به صورت تجاری استفاده می‌شوند، تقریباً به حداکثر بازدهی نظری تبدیل انرژی 29 درصدی نزدیک هستند. این به این معناست که حتی با بهترین سلول خورشیدی سیلیکونی، هنوز بیش از 70 درصد از انرژی خورشیدی دریافت شده در یک نیروگاه خورشیدی به انرژی تبدیل نمی‌کنیم.
برای غلبه بر این مشکل، محققان به دنبال بهبودهای مختلف در سلول‌های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون بوده‌اند، از جمله ترکیب آنها با سلول‌های مبتنی بر پروسکیت. سلول‌های خورشیدی تاندوم به طور نظری می‌توانند به بازدهی تبدیل انرژی 43 درصدی برسند و دستاورد Qcells گامی در این جهت است.
ساخت سلول تاندوم
رویکرد Qcells به ساخت سلول‌های خورشیدی تاندوم نسبتاً ساده است. شرکت سلول خورشیدی مبتنی بر پروسکیت را به‌عنوان لایه بالایی و سلول خورشیدی مبتنی بر سیلیکون را به‌عنوان لایه پایینی سلول تاندوم قرار می‌دهد.
لایه پروسکیت بالا به انرژی نوری بالا دست پیدا می‌کند، در حالی که سلول پایینی نور با انرژی کم را می‌گیرد. شرکت از سال 2016 روی این روش کار می‌کند و از فناوری سیلیکونی مالکیت خود به نام Q.ANTUM برای سلول پایینی استفاده می‌کند.
در سال 2019، شرکت یک مرکز تحقیق و توسعه در بیترفلد-ولفن، آلمان، به‌همراه یکی در پانگیو، کره، به‌منظور ادامه کار در این جهت تأسیس کرد. تلاش‌های مشترک این دو تیم منجر به توسعه سلول‌های تاندوم با مساحت کم و بسیار کارآمد شد، همان‌طور که در بیانیه خبری اعلام شد.
با این حال، در سال 2023، شرکت به توسعه سلول‌های تاندوم با مساحت بزرگ‌تر پرداخت، زیرا می‌تواند که توان خروجی بیشتری در هر مساحت به دست آورد و نیاز به ماژول‌های کمتری برای ساخت یک نیروگاه با ظرفیت بالا دارد.
رکورد جدید
رکورد 28.6 درصدی بازدهی Qcells مربوط به یک سلول با اندازه M10 تولید شده در کارخانه آلمان با استفاده از یک ویفر استاندارد سیلیکونی است. تقریباً، یک سلول با اندازه M10 یک مساحت 51 اینچی مربع (330.56 سانتی‌متر مربع) پوشش می‌دهد. این دستاورد خاص است زیرا طراحی سلول به راحتی قابل اجرا برای تولید انبوه است.
“Qcells از اعلام این رکورد جهانی جدید در بازدهی سلول تاندوم بر اساس فناوری پروسکیت داخلی خود به عنوان سلول بالا و فناوری سیلیکون Q.ANTUM مقرون‌به‌صرفه به‌عنوان سلول پایین، هیجان‌زده است،” گفت رابرت بائر، رئیس واحد تحقیق و توسعه در آلمان در بیانیه خبری .
“سلول قهرمان یک سلول معمولی از خط پایلوت تحقیق و توسعه ما در آلمان است و منحصر به‌طور کامل با فرایندهایی که برای تولید انبوه قابل اجرا هستند ساخته شده است.”
“فناوری سلول تاندوم توسعه یافته در Qcells فرآیند تجاری‌سازی این فناوری را سرعت می‌بخشد و در نهایت یک جهش بزرگ در عملکرد فوتوولتائیک ایجاد می‌کند،” افزود دنیل مرفیلد، مدیر ارشد فناوری جهانی در Qcells.
“ما متعهد به پیشرفت نسل بعدی بازدهی انرژی خورشیدی هستیم و به طور قابل توجهی در تحقیق و توسعه سرمایه‌گذاری خواهیم کرد تا پیشرفت در این حوزه را تسریع کنیم، زیرا هر کیلووات در مسیر ساخت آینده‌ای پایدارتر مهم است.”
