Mae celloedd solar tandem Chalcogenide-silicon yn cynnal effeithlonrwydd o 80 y cant ar ôl blwyddyn

Mae ymchwilwyr yn Saudi Arabia yn honni eu bod wedi gwella sefydlogrwydd awyr agored celloedd solar tandem calsiwm titanit-silicon trwy amgáu priodol. Ar ddiwedd y flwyddyn gyntaf o weithredu, arhosodd ffactor llenwi'r gell yn uwch na 70 y cant .

Celloedd solar tandem Chalcogenide-silicon

Mae gwyddonwyr ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg King Abdullah (KAUST) yn Saudi Arabia wedi cynnal prawf awyr agored blwyddyn o hyd o'r gell solar tandem calsiwm titanite-silicon y maent yn ei ddatblygu yn 2020. Canfuwyd bod y ddyfais yn cynnal mwy nag 80 y cant o'i effeithlonrwydd cychwynnol yn ystod y cyfnod profi o Ebrill 2021 i Ebrill 2022.

"Nid ydym yn sôn am 500 neu 1,{2}} awr mewn amgylchedd labordy rheoledig, ond mesuriadau awyr agored go iawn dros gyfnod parhaus o flynyddoedd." Dywedodd yr ymchwilydd Maxime Babics wrth gylchgrawn Photovoltaics, gan nodi mai dim ond newydd ddechrau y mae'r profion. “Nawr bod effeithlonrwydd celloedd tandem solar wedi rhagori ar 30 y cant, rwy’n meddwl ei bod yn bryd canolbwyntio ar sefydlogrwydd, ac rydym yn anelu at oes o 20 mlynedd o leiaf.”

Disgrifiodd y tîm eu canfyddiadau yn ddiweddar yn yr erthygl "Blwyddyn o weithredu awyr agored un cell solar calcogenid/silicon tandem", a gyhoeddwyd yn y cyfnodolyn Cell Reported Matter Science. Maent yn nodi bod amgáu cadarn yn hanfodol er mwyn lleihau methiannau sy'n ymwneud â chasgliad.

Fe wnaeth yr ymchwilwyr hyn sodro dwy wifren fetel ar y naill ochr a'r llall i'r gell solar i ymestyn y cymalau electrod. Yna fe wnaethon nhw amgáu'r ddyfais rhwng dwy haen o polywrethan thermoplastig (TPU) a gwydr cyn lamineiddio'r cynulliad.

Fe drefnon nhw'r celloedd solar tandem ar ongl ogwydd o 25 gradd yn wynebu'r de. Yna fe wnaethant eu profi yng nghyfleuster prawf KAUST yn Saudi Arabia ar arbelydriad llorweddol byd-eang (GHI) o tua 2240 kWh / m2.

Dywedodd y gwyddonwyr, "Mae'r cyfuniad o arbelydru uchel, tymheredd uchel a lleithder cymharol uchel yn y safle prawf wedi creu amgylchedd heriol ar gyfer celloedd solar calsiwm titanite ac mae hefyd yn fwyaf perthnasol ar gyfer astudio caledwch awyr agored technoleg ffotofoltäig."

Arhosodd ffactor llenwi'r gosodiad tandem yn uwch na 78 y cant am y pedwar mis cyntaf ac yna gostyngodd yn raddol i tua 72 y cant rhwng Awst a Rhagfyr. Ar ddiwedd y flwyddyn gyntaf o weithredu , roedd y gwerth hwn yn parhau i fod yn uwch na 70 y cant .

Dywedodd yr ymchwilwyr, "Gan mai'r ffactor llenwi yw'r paramedr sydd fwyaf tebygol o ollwng mewn amodau awyr agored, mae canlyniadau fel hyn yn rhoi llawer o hyder i ni wrth wella sefydlogrwydd technoleg y gyfres."

Maent yn nodi y bydd y gell yn dal i gynnal mwy nag 80 y cant o'i heffeithlonrwydd cychwynnol erbyn diwedd mis Ebrill 2021.

Dywedodd Babics, "Mae hyn yn golygu ein bod wedi gwneud cam mawr ymlaen mewn sefydlogrwydd awyr agored, ond mae'n amlwg bod gennym le i wella. Mae hefyd yn bwysig nodi bod y genhedlaeth hon o fatris tandem wedi'i datblygu yn ein labordy ar ddiwedd 2020, a gallaf ddweud yn hyderus iawn y bydd y genhedlaeth nesaf o fatris tandem yr ydym yn eu datblygu ar hyn o bryd yn perfformio hyd yn oed yn well."