Kaynak: scitechdaily.com
Andreas Distler (ZAE Bayern) ile Geleceğin Güneş Fabrikası'nda organik plak güneş enerjisi modülü. Arka planda, basılı ince film fotovoltaikler için pilot çizgi.
Nürnberg ve Erlangen'den bir araştırma ekibi, organik fotovoltaik modüllerin (OPV) güç dönüşüm verimliliği için yeni bir rekor kırdı. Forschungszentrum Jülich'in bir şubesi olan Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Bavyera Uygulamalı Enerji Araştırma Merkezi (ZAE) ve Helmholtz Yenilenebilir Enerji Enstitüsü Erlangen-Nürnberg'den (HI ERN) bilim adamları Güney Çin Teknoloji Üniversitesi (SCUT), 26 santimetrekarelik bir alana göre yüzde 12,6 verimliliğe sahip bir OPV modülü tasarladı. Eski dünya rekoru yüzde 9,7, yüzde 30 aşıldı.
Bu organik bir fotovoltaik modül için bildirilen en yüksek verimlilik değeridir. Eylül 2019'da Fraunhofer ISE (Freiburg) bağımsız sertifikasyon laboratuvarı tarafından standart test koşulları altında sertifikalı kalibre edilmiş bir ölçümle onaylanmıştır. Çok hücreli modül, Energie Campus Nürnberg'de (EnCN) Geleceğin Güneş Fabrikası'nda geliştirilmiştir. Bavyera Ekonomik İşler Bakanlığı tarafından mali destekle tasarlanan ve uygulanan ince film fotovoltaikler için benzersiz bir megawatt pilot hattına sahip bir kaplama laboratuvarı.
Bavyera Eyaleti Ekonomik İşler, Bölgesel Kalkınma ve Enerji Bakanı Hubert Aiwanger, “Bu atılım, Bavyera'nın sadece fotovoltaik tesislerin ilerlemesinde bir lider olmadığını, aynı zamanda gelecekteki teknolojilerin geliştirilmesinde de lider konumda olduğunu gösteriyor.
Organik güneş pilleri genellikle gerekli yarı iletken özelliklere sahip olan iki farklı organik bileşenden oluşur. Enerji yoğun eritme işlemleriyle üretilen geleneksel olarak kullanılan silikonun aksine, organik malzemeler çözeltilerden doğrudan bir taşıyıcı film veya cam taşıyıcı üzerine uygulanabilir.
Bu, bir yandan üretim maliyetlerini azaltırken, diğer yandan esnek, hafif malzemelerin kullanımı, verimlilik henüz geleneksel silikon güneş pillerininkiyle karşılaştırılabilir olmasa bile, mobil cihazlar veya giysiler gibi yeni uygulamalara izin verir.
FAU'dan Prof. Christoph Brabec, “Organik yarıiletken araştırmalarındaki bu kilometre taşı, yüzde 16'nın üzerinde sertifikalı hücre verimliliğine sahip en son performans gelişmelerinin laboratuvar ölçeğiyle sınırlı olmadığını, prototip modül seviyesine yükseltilmeye hazır olduğunu gösteriyor. HI ERN direktörü ve ZAE Bayern araştırma grubu Geleceğin Güneş Fabrikası bilim direktörü.
Tasarımları nedeniyle, tam fotovoltaik modüllerin verimliliği her zaman tek tek hücrelerinkinden biraz daha düşüktür. Örneğin modül alanının bir kısmı, her bir hücrenin birbirine bağlanması için kullanıldığından her zaman etkin değildir. Artan modül alanı ile elektrotların elektrik direncinden kaynaklanan kayıplar da artar.
Kayıt modülü, seri olarak bağlanmış on iki hücreden oluşur ve yüzde 95'in üzerinde geometrik bir doldurma faktörüne sahiptir. Modül alanının bu kısmı enerji üretimine aktif olarak katkıda bulunur. Aktif alanı ile ilgili olarak, modül yüzde 13,2'lik bir verimlilik bile elde eder. Aktif olmayan alanların en aza indirilmesi, “Geleceğin Güneş Fabrikası” nda son yıllarda geliştirilen ve optimize edilen yüksek çözünürlüklü lazer yapılandırması ile gerçekleştirildi.