Pesquisadores do Instituto Indiano de Tecnologia de Bombaim conduziram uma análise quantitativa de valores ótimos para albedo e ângulo de inclinação em células solares de perovskita bifacial e descobriram que aumentar o albedo do lado traseiro para 0,5 e usar um ângulo de inclinação de 20 graus resulta nos níveis mais altos de eficiência.
“Nosso estudo apresenta a fabricação de células solares de perovskita bifacial eficientes e investiga suas propriedades únicas usando várias técnicas de caracterização, incluindo efeitos de reflexão lambertiana por meio de arranjos de ângulo de inclinação e iluminações de albedo inferior”, disse o autor principal da pesquisa, Paul Ananta, à pv magazine.
Os cientistas disseram que o componente principal de suas células solares bifaciais é o contato traseiro transparente feito de óxido de índio e zinco (IZO), que eles alegam ter excelente condutividade, alta mobilidade e ótima transparência. O dispositivo tem uma área ativa de 0,175 cm2 quando iluminado pela parte frontal e 0,14 cm2 pela parte traseira.
A célula foi projetada para ter um substrato transparente de óxido de estanho dopado com flúor (FTO), uma camada de transporte de elétrons (ETL) feita de óxido de estanho (SnO2), um absorvedor de perovskita, uma camada de transporte de buracos (HTL) baseada em espiro-OMeTAD e óxido de molibdênio (MoOx), a camada IZO, um óxido de molibdênio (MoOx),
“O dispositivo de controle atingiu uma eficiência máxima de conversão de energia de 17,46% sob iluminação frontal 1 Sun AM1.5G”, explicou Ananta. “Uma influência significativa da reflexão Lambertiana do solo é observada com variações do ângulo de inclinação, resultando em aumento da eficiência de 17,46% para 18,82% quando o ângulo de inclinação atingiu 20 graus.”
Além disso, os pesquisadores descobriram que aumentar o albedo traseiro para 0,5 produziu uma eficiência máxima de 26% com um fator de bifacialidade de 89,3% em um ângulo de inclinação de 20 graus.
“Consequentemente, o efeito sinérgico de albedo em 0,5 e uma inclinação angular de luz de 20 graus levou ao desenvolvimento de células solares de perovskita bifacial com uma eficiência de 26,46%”, continuou Ananta. “Simulações SCAPS-1D são empregadas posteriormente para validar os efeitos experimentais da reflexão Lambertiana.”
Os pesquisadores também verificaram que as células exibiram autoencapsulamento intrínseco e robustez química. “Nosso estudo prevê que células solares de perovskita bifacial altamente eficientes e econômicas surgirão como uma tecnologia PV líder em configurações PV de junção única e tandem para geração de eletricidade em um futuro próximo”, concluíram.
Suas descobertas podem ser encontradas no estudo “Quantitative Estimation of Albedo and Tilt Angle Variation in Bifacial Perovskite Solar Cells”, que foi publicado recentemente na ACS Applied Materials & Interfaces.
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