Mae celloedd solar calsiwm titanite yn cyflawni effeithlonrwydd o 24 y cant

Mae NREL a thîm o ymchwilwyr o brifysgolion yn yr Unol Daleithiau wedi adrodd bod y gell solar calsiwm titanite diweddaraf wedi cyflawni effeithlonrwydd o 24 y cant, gan gynnal 87 y cant o'i heffeithlonrwydd gwreiddiol ar ôl 2,400 awr o weithredu ar 55 gradd Celsius ar ddwbl arbelydriad yr haul.

Yn ôl yr adroddiad, dyma "effeithlonrwydd uchaf unrhyw strwythur cell o'i fath".

Gosododd y Labordy Ynni Adnewyddadwy Cenedlaethol (NREL) ac ymchwilwyr o Brifysgol Toledo, Prifysgol Colorado yn Boulder a Phrifysgol California, San Diego, haenau ar y swbstrad gwydr gan ddefnyddio moleciwl newydd o'r enw 3-(aminomethyl) pyridine (3-APy), pensaernïaeth sy'n wahanol i bensaernïaeth arferol o ran sut mae'r haenau'n cael eu dyddodi ar y swbstrad gwydr.

Dewisodd y tîm y dull blaenorol oherwydd ei sefydlogrwydd uchel a'i integreiddio i gelloedd solar tandem. Gan ddefnyddio'r bensaernïaeth hon, ychwanegodd yr ymchwil moleciwl newydd o'r enw 3-(aminomethyl)pyridine (3-APy) i wyneb y gell solar calcogenid. Mae'r moleciwl hwn yn adweithio gyda'r amidin y tu mewn i'r gell i greu maes trydan ar wyneb yr haen chalcogenid.

Yn ôl Kai Zhu, uwch wyddonydd yng Nghanolfan Cemeg a Nanowyddoniaeth NREL, "Mae hyn yn sydyn yn rhoi hwb enfawr i berfformiad batri, nid yn unig o ran effeithlonrwydd, ond hefyd sefydlogrwydd."

Gall peirianneg arwyneb adweithiol, y bydd yr ymchwilwyr yn cyfeirio ato fel 3-APy, wella perfformiad celloedd gwrthdro yn sylweddol, ac mae'r ymchwilwyr yn credu y gall gynyddu effeithlonrwydd celloedd gwrthdro o lai na 23 y cant i fwy na 25 y cant .

Mae eu hymchwil wedi'i gyhoeddi yn y cyfnodolyn gwyddonol Nature o dan y teitl 'Surface reactions for inverted calsium titanit solar cells'.

Ym mis Hydref 2020, creodd NREL ddeunydd chalcogenid newydd o'r enw Apex Flex, a nododd effeithlonrwydd trosi pŵer o 23.1 y cant ar gyfer 2-gelloedd solar tandem holl-sialcogenid ar wydr a 21.3 y cant ar swbstradau plastig hyblyg ar gyfer cymwysiadau cerbydau (gweler Effeithlonrwydd 23.1 y cant celloedd solar tandem holl-chalcogenide).

Yn flaenorol, cyhoeddodd ymchwilwyr Almaeneg o Brifysgol Wuppertal effeithlonrwydd o 24 y cant ar gyfer titanit calsiwm tandem a chell solar organig gan ddefnyddio haen indium ocsid tra-denau (gweler effeithlonrwydd 24 y cant ar gyfer titanit calsiwm tandem / celloedd organig).

Yn ogystal, adroddodd y cyfryngau fod tîm yr Academydd Huang Wei a'r Athro Chen Yonghua o'r Sefydliad Deunyddiau Uwch ym Mhrifysgol Technoleg Nanjing wedi bod yn cynnal ymchwil ar y deunydd solar newydd "chalcogenide" ers saith mlynedd, gyda miloedd o arbrofion, a wedi cyflawni effeithlonrwydd trosi ffotofoltäig o 24 y cant ar gyfer "celloedd solar chalcogenide". Mae'r tîm wedi cyflawni lefel flaenllaw ryngwladol o 24 y cant.