Xây dựng mô hình vật lý của pin mặt trời với vật liệu Perovskite

Perovskites đang hứa hẹn các vật liệu hấp thụ thế hệ tiếp theo cho các tế bào năng lượng mặt trời có chi phí thấp và hiệu quả cao. Mặc dù các tế bào perovskite được cấu hình tương tự như các tế bào năng lượng mặt trời cổ điển, vận hành của chúng cũng có những đặc thù và đòi hỏi sự phát triển của một mô hình vật lý mới để nghiên cứu những tính chất, từ đó tối ưu hóa các tế bào và nâng cao hiệu suất của tấm pin. Bài báo này phát triển một mô hình phân tích dựa trên cơ sở vật lý để mô tả hoạt động của các loại pin mặt trời perovskite khác nhau, tính đến các đặc tính không đồng nhất, với các lớp vận chuyển lọc lựa điện tích và bộ thu điện tích phụ thuộc điện áp. Mô hình này sẽ cho phép các nhà thực nghiệm mô tả các thông số chính của các tế bào hiện có, hiểu đặc tính nút cổ chai hiệu suất và dự đoán hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời perovskite và gợi mở các bước tiếp theo cho sự phát triển công nghệ tế bào mặt trời perovskite.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng mô hình vật lý của pin mặt trời với vật liệu Perovskite KHOA HỌC CÔNG NGHỆ P-ISSN 1859-3585 E-ISSN 2615-9619 XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬT LÝ CỦA PIN MẶT TRỜI VỚI VẬT LIỆU PEROVSKITE DEVELOPMENT OF A PHYSICS MODEL OF A PHOTOVOLTAIC CELL BASED ON PEROVSKITE Nguyễn Tuấn Anh, Nguyễn Hữu Đức* tối đa hóa thời gian đối mặt với ánh mặt trời. Một máy theo TÓM TẮT dõi mặt trời được sử dụng có thể làm tăng hiệu suất lên tới Perovskites đang hứa hẹn các vật liệu hấp thụ thế hệ tiếp theo cho các tế 20% vào mùa đông và 50% vào mùa hè. Các hệ thống tĩnh bào năng lượng mặt trời có chi phí thấp và hiệu quả cao. Mặc dù các tế bào có thể được tối ưu hóa bằng cách phân tích đường đi của perovskite được cấu hình tương tự như các tế bào năng lượng mặt trời cổ điển, mặt trời bằng cách điều chỉnh góc cho mùa hè hoặc mùa vận hành của chúng cũng có những đặc thù và đòi hỏi sự phát triển của một mô đông. Một xu hướng khác gần đây là phát triển chính các tế hình vật lý mới để nghiên cứu những tính chất, từ đó tối ưu hóa các tế bào và bào năng lượng mặt trời (PV). Perovskite là một loại vật liệu nâng cao hiệu suất của tấm pin. Bài báo này phát triển một mô hình phân tích không đắt tiền đang được sử dụng để thay thế cho tinh thể dựa trên cơ sở vật lý để mô tả hoạt động của các loại pin mặt trời perovskite khác silic đắt tiền mà vẫn đáp ứng được các tiêu chuẩn hiện nay. nhau, tính đến các đặc tính không đồng nhất, với các lớp vận chuyển lọc lựa điện Có rất nhiều loại PV, phổ biến nhất là PV silic tinh thể chiếm tích và bộ thu điện tích phụ thuộc điện áp. Mô hình này sẽ cho phép các nhà thực khoảng 90% sản lượng PV trên toàn thế giới tính tới năm nghiệm mô tả các thông số chính của các tế bào hiện có, hiểu đặc tính nút cổ chai 2013. PV silic tinh thể được sản xuất với vài bước. Thứ nhất, hiệu suất và dự đoán hiệu suất của tấm pin năng lượng mặt trời perovskite và gợi polysilicon được xử lý từ thạch anh khai thác cho đến khi mở các bước tiếp theo cho sự phát triển công nghệ tế bào mặt trời perovskite. tinh khiết (lớp bán dẫn). Sau đó được tan chảy bằng một Từ khóa: Perovskites; pin mặt trời; mô hình vật lý. lượng nhỏ Boron, một nguyên tố nhóm III, để tạo ra một chất bán dẫn loại p giàu các lỗ trống. Các tấm đệm của vật ABSTRACT liệu bán dẫn này được cắt ra, sau đó cho qua bề mặt khắc Perovskites are promising next-generation absorbing materials for solar trước khi được làm sạch. Tiếp theo, các tấm được đặt vào cells that are low cost and highly efficient. Although perovskite cells are một bể photpho tạo thành một lớp photpho rất mỏng, một configured similarly to classical solar cells, their operation also has specific nguyên tố nhóm V, tạo ra bề mặt bán dẫn loại n. Để giảm characteristics and requires the development of a new physical model to study tổn thất năng lượng, một lớp phủ chống phản chiếu được properties, thus optimizing the cells and improving the performance of the thêm vào bề mặt cùng với các tiếp điểm điện. Sau khi kết panels. This paper presents a physical-based analysis model to describe the thúc, các tế bào được nối thông qua mạch điện theo ứng performance of different types of perovskite solar cells, taking into account dụng cụ thể và chuẩn bị để vận chuyển và lắp đặt. heterogeneous properties, with filtered transport layers, charge selection, and voltage-dependent collector. This model will allow experimentalists to describe Một công nghệ mới khác là PV màng mỏng, được sản key parameters of existing cells, understand the performance bottleneck xuất bằng cách lắng đọng các lớp bán dẫn trên bề mặt properties and predict the performance of perovskite solar panels and suggest trong chân không. Chất nền thường là thủy tinh hoặc thép further study for perovskite solar cell technology development. không gỉ và các lớp bán dẫn này được làm bằng nhiều loại vật liệu như cadmium telluride (CdTe), đồng indium Keywords: Perovskites; Solar Cell; Physical-based analysis model. diselenide (CIS), đồng indium gallium diselenide (CIGS) và silic vô định hình (a-Si). Sau khi được lắng đọng trên bề Trường Đại học Điện lực mặt, các lớp bán dẫn được tách ra và kết nối với mạch điện * Email: ducnh@epu.edu.vn bằng công nghệ khắc laser. PV màng mỏng chiếm khoảng Ngày nhận bài: 25/9/2019 20% tổng sản lượng PV do yêu cầu vật liệu giảm và chi phí Ngà ...