Yeni tədqiqat, daha geniş açısal əhatə təmin etmək üçün yarımkürəvari qabıq strukturu ilə üzvi günəş hüceyrələrinin yenidən dizaynını təklif edir ki, bu da daşınan elektronika kimi uyğunlaşa bilən işığın udulmasına ehtiyacı olan cihazlar üçün xüsusilə faydalıdır.
Davamlı enerji həllərinin axtarışı daha səmərəli günəş hüceyrələrinin yaradılmasına yüksək prioritet verir. Üzvi fotovoltaik hüceyrələr elastikliyi və aşağı xərcləri sayəsində adi silikon əsaslı hüceyrələrlə müqayisədə cəlbedici seçimə çevrilib. Buna baxmayaraq, onların performansını artırmaq əsas maneə olmaqda davam edir.
Yeni formanı qəbul etmək
Abdullah Gül Universitetinin (Türkiyə) yeni tədqiqatı qabaqcıl bir addım olaraq, işığın udulmasında və bucaq əhatəsində misli görünməmiş potensialı açmaq üçün yarımkürəvari qabıq formasına üstünlük verərək, üzvi fotovoltaik hüceyrələrin strukturunu yenidən təsəvvür edir. SPIE Journal of Photonics for Energy (JPE)-də bildirildiyi kimi, bu innovativ konfiqurasiya bərpa olunan enerji texnologiyalarının mənzərəsini yenidən müəyyənləşdirməyi vəd edərək işığın udulmasını və bucaq əhatəsini maksimuma çatdırmaq məqsədi daşıyır. Tədqiqat bu yeni dizaynın diqqətəlayiq imkanlarını vurğulamaq üçün qabaqcıl hesablama analizi və müqayisəli göstəriciləri təqdim edir.
Tədqiqatda Abdullah Gül Universitetinin professoru Dooyoung Hah, üçölçülü sonlu element kimi tanınan hesablama texnikası vasitəsilə işığın hüceyrənin strukturu və materialları ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu təfərrüatlı şəkildə araşdıraraq, yarımkürəvari qabıq formalı aktiv təbəqənin udma spektrlərini araşdırır. təhlili (FEA). FEA strukturları sonlu elementlər adlanan daha kiçik, daha idarə oluna bilən hissələrə bölmək yolu ilə mürəkkəb mühəndislik problemlərini həll etməyə kömək edə bilər ki, bu da müxtəlif işıq dalğa uzunluqları və düşmə bucaqları kimi müxtəlif şəraitlərdə bütün strukturun davranışını simulyasiya və təhlil etməyə imkan verir.
FEA nəticələri diqqətəlayiqdir. Transvers elektrik (TE) qütblü işığa məruz qaldıqda, yarımkürə qabıq quruluşu düz strukturlu cihazlarla müqayisədə işığın udulmasında nəzərəçarpacaq dərəcədə 66 faiz artım nümayiş etdirdi. Eynilə, transvers maqnit (TM) qütbləşmiş işıq üçün 36 faiz nəzərəçarpacaq yaxşılaşma müşahidə edilmişdir.
Əvvəllər bildirilmiş yarımsilindrik qabıq dizaynlarından fərqli olaraq, yarımkürəvari qabıq strukturu aydın bir öncü kimi ortaya çıxdı. TE polarizasiyası üçün işığın udulmasında əhəmiyyətli 13 faiz artım və TM qütbləşməsi üçün təsirli 21 faiz yaxşılaşma ilə öyünür.
Parlaq gələcək: Müxtəlif tətbiqləri işıqlandırır
Qeyri-adi udma imkanlarına əlavə olaraq, yarımkürəvari qabıq quruluşu TE polarizasiyası üçün 81 dərəcəyə və TM polarizasiyası üçün 82 dərəcəyə qədər genişlənmiş bucaq örtüyü təklif edir. Bu uyğunlaşma, daşınan elektronika kimi çevik işıq tutma tələb edən proqramlar üçün xüsusilə əlverişlidir.
Hah qeyd edir: “Təkmilləşdirilmiş udma və hərtərəflilik xüsusiyyətləri ilə təklif olunan yarımkürəvari qabıq formalı aktiv təbəqələr biotibbi cihazlar kimi üzvi günəş hüceyrələrinin müxtəlif tətbiq sahələrində, eləcə də elektrik enerjisi istehsal edən pəncərələr kimi tətbiqlərdə faydalı tapılacaq. istixanalar, əşyaların interneti və s.”
Yarımkürəvari qabıq forması üzvi günəş batareyası dizaynında irəliyə doğru əhəmiyyətli bir sıçrayış göstərir. Sonlu elementlərin təhlili və innovativ struktur mühəndisliyinin gücündən istifadə etməklə, hesabatlı tədqiqat bərpa olunan enerji ilə təchiz edilmiş daha parlaq, daha davamlı gələcək üçün yolu işıqlandırmağa kömək edir.
