Fotovoltaik texnologiyanın davamlı təkamülü zamanı, üçüncü nəsil fotovoltaik texnologiyanın nümayəndəsi olan xalkogenid günəş batareyaları, özünəməxsus üstünlükləri və böyük potensialı ilə elmi tədqiqat və sənaye sahəsində diqqət mərkəzinə çevrilmişdir. Bu yaxınlarda Nankai Universitetinin Kimya Məktəbində professor Yuan Mincjianın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu xalkogenid günəş batareyalarının tədqiqatında böyük bir irəliləyiş əldə etmiş və bu sahənin inkişafına yeni bir canlılıq qatmışdır.
Xalkogenid günəş batareyalarının unikal üstünlükləri
Xalkogenid, yeni günəş batareyalarında və digər yarımkeçirici cihazlarda geniş tətbiq sahəsinə malik unikal kristal quruluşa malik materiallar sinfidir. Xalkogenid günəş batareyalarının bu qədər diqqət çəkməsinin səbəbi əsasən aşağıdakı əhəmiyyətli üstünlüklərlə bağlıdır:
1. Çeviklik və uyğunluq:Xalkosit materialı yaxşı elastikliyə malikdir, elastik batareyalara hazırlana bilər ki, bu da onun bəzi xüsusi tətbiq ssenarilərində, məsələn, geyilə bilən cihazlarda, elastik elektron məhsullarda və digər sahələrdə tətbiq olunma ehtimalını təmin edir və fotovoltaik texnologiyanın tətbiq dairəsini xeyli genişləndirir.
2. Geniş ərazidə hazırlıq potensialı:Ənənəvi silikon əsaslı günəş batareyaları ilə müqayisədə, xalkogenid günəş batareyaları, məhlul emalı və digər aşağı qiymətli hazırlama üsulları vasitəsilə geniş sahəli batareya istehsalına nail olmaq üçün geniş sahəli hazırlıqda aşkar üstünlüklərə malikdir ki, bu da fotovoltaik sənayesinin maya dəyərini azaltmaq və fotovoltaik texnologiyanın genişmiqyaslı tətbiqini təşviq etmək üçün vacibdir.
3. Yüksək nəzəri çevrilmə səmərəliliyi:Nəzəri olaraq, xalkogenid günəş batareyaları yüksək fotovoltaik çevrilmə səmərəliliyinə malikdir və onların nəzəri limit səmərəliliyi ənənəvi silikon əsaslı günəş batareyaları ilə müqayisə edilə bilər. Tədqiqatların davamlı dərinləşməsi ilə xalkogenid günəş batareyalarının faktiki çevrilmə səmərəliliyi də yaxşılaşır və inkişaf üçün böyük potensial göstərir.
Xalkogenid günəş batareyalarının çətinliyi
Xalkogenid günəş batareyalarının bir çox üstünlüklərinə baxmayaraq, genişmiqyaslı kommersiya tətbiqindən əvvəl, hələ də həll edilməli olan bir sıra əsas problemlərlə üzləşir və bu problemlərdə sabitlik problemi xüsusilə nəzərə çarpır:
1. Zəif yüksək temperatur stabilliyi:Batareyanın işığı udma təbəqəsi kimi, xalkogenid materialının sabitliyinə xarici ətraf mühit amilləri əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Yüksək performanslı xalkogenid günəş batareyalarının hazırlanmasında fiziki fazanı sabitləşdirmək və kristallaşmanı tənzimləmək üçün tez-tez uçucu üzvi amin duzu əlavələrindən istifadə etmək lazımdır. Lakin, bu əlavənin yüksək temperaturda parçalanması çox asandır və kalsit təbəqəsinin kimyəvi tərkibində balanssızlığa səbəb olur ki, bu da batareyanın yüksək temperaturda işləməsində sabitliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və bu da onun genişmiqyaslı kommersiya tətbiqini məhdudlaşdıran əsas maneələrdən birinə çevrilib.
2. Uzunmüddətli sabitliyin qeyri-kafiliyi:Yüksək temperatur stabilliyinə əlavə olaraq, xalkogenid günəş batareyaları uzunmüddətli istifadədə istifadə olunmaqla yanaşı, materialın yaşlanması, işığın zəifləməsi və performansın pisləşməsinə səbəb olan digər amillərlə də qarşılaşır ki, bu da müəyyən dərəcədə onun kommersiya tətbiqlərinin mümkünlüyünə və etibarlılığına təsir göstərir.
Ən son tədqiqat nailiyyətləri və nailiyyətləri
Nankai Universitetinin Kimya Məktəbinin professoru Yuan Mingjian, yüksək temperaturlu iş şəraitində xalkogenid günəş batareyalarının zəif əməliyyat stabilliyi problemini həll etmək üçün tədqiqat qrupuna yüksək səviyyəli beynəlxalq əməkdaşlıq tədqiqatları aparmaqda rəhbərlik etmiş və diqqətəlayiq nəticələr əldə etmişdir:
1. Yeni hazırlıq strategiyasının hazırlanması:Tədqiqat qrupu nəzəri proqnozlarla birləşərək daha yüksək istilik stabilliyinə malik ərinti xalkogenidi üçün hazırlıq strategiyasını uğurla hazırladı. Bu strategiya xalkogenid təbəqələrinin sezium metamid komponentinin qeyri-bərabərliyi problemini tamamilə həll edir və xalkogenid materiallarının stabilliyini əsaslı şəkildə yaxşılaşdırır.
2. Yüksək səmərəlilik və yüksək sabitliyin kombinasiyası:Bu strategiya ilə hazırlanmış xalkogenid günəş batareyası cihazları dünya səviyyəli enerji çevrilmə səmərəliliyi və yüksək temperatur stabilliyi nümayiş etdirib. Bu nailiyyət xalkogenid günəş batareyalarının stabilliyinin artırılması üçün möhkəm texniki təməl yaratmaqla yanaşı, fotovoltaik texnologiyanın daha da praktikləşdirilməsi və kommersiyalaşdırılması üçün geniş perspektivlər açır.
3. Nəticələrin dərci və əhəmiyyəti:30 sentyabr axşamı Nature jurnalı tədqiqat nəticələrini “Yüksək istilik stabilliyinə malik xalkogenid günəş batareyalarının sezium amidin komponenti” başlığı altında dərc etdi. Bu tədqiqat qlobal enerji strukturunun yaşıl transformasiyasını təşviq etmək üçün geniş əhəmiyyət kəsb edir və yeni nəsil fotovoltaik texnologiyasında böyük bir irəliləyişdir.
Gələcək inkişaf perspektivləri
Bu tədqiqat nəticəsinin əldə edilməsi ilə kalsit günəş batareyasının inkişaf perspektivi daha da parlaqlaşdı. Hazırda tədqiqat qrupu, tədqiqat nəticələrinin praktik tətbiqini mümkün qədər tez və enişin sənayeləşdirilməsini təşviq etmək məqsədilə məktəblər və müəssisələr arasında əməkdaşlıq yolu ilə sənayeləşmə ehtiyaclarına uyğun olaraq yüksək performanslı xalkogenid günəş batareyası modullarının tədqiqi və inkişafını fəal şəkildə təşviq edir.
1. Sürətləndirilmiş sənayeləşmə:Bu irəliləyiş xalkogenid günəş batareyalarının sənayeləşməsini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirəcək və növbəti bir neçə ildə genişmiqyaslı kommersiya istehsalına və tətbiqinə nail olacağı və qlobal enerji bazarı üçün daha səmərəli, ucuz qiymətə təmiz enerji həlləri təqdim edəcəyi gözlənilir.
2. Tətbiqin genişləndirilməsi:Günəş batareyalarının iş göstəricilərinin davamlı olaraq yaxşılaşdırılması və xalkogenid günəş batareyalarının qiymətinin daha da azalması ilə onun tətbiq sahələri daha da genişlənəcək. Ənənəvi fotovoltaik elektrik stansiyaları ilə yanaşı, paylanmış enerji istehsalı və digər sahələr, eləcə də binaların inteqrasiyasında mobil enerji, Əşyaların İnterneti və digər inkişaf etməkdə olan sahələr mühüm rol oynayır.
3. Enerji strukturunun dəyişməsini təşviq edin:Təmiz, bərpa olunan enerji texnologiyası olaraq, kalsit günəş batareyalarının geniş tətbiqi qlobal enerji strukturunun yaşıl transformasiyasını təşviq etməyə, ənənəvi qazıntı enerjisindən asılılığı azaltmağa, karbon emissiyalarını azaltmağa və qlobal iqlim dəyişikliyinə qarşı mübarizəyə müsbət töhfə verməyə kömək edəcək.
Nəticə olaraq, yeni nəsil fotovoltaik texnologiyasının nümayəndəsi olaraq, bəzi çətinliklərlə üzləşsə də, tədqiqatçıların davamlı səyləri və texnologiya yenilikləri ilə onun inkişaf perspektivləri çox genişdir. Hesab olunur ki, yaxın gələcəkdə xalkogenid günəş batareyaları enerji sahəsində parlayacaq və insan cəmiyyətinin davamlı inkişafı üçün güclü enerji dəstəyi təmin edəcək.
