مقدمه
سلول های خورشیدی از نوع پروسکایت- هستند سلول های خورشیدی که از نیمه هادی های آلی فلزی{0}نوع پروسکایت-هلید به عنوان مواد جذب کننده نور استفاده می کنند که متعلق به نسل سوم سلول های خورشیدی است که به عنوان سلول های خورشیدی مفهومی جدید نیز شناخته می شود.
ساختار اساسی و اصل کار
ساختار پایه:سلول های خورشیدی پروسکایت عمدتاً از لایه جذب پروسکایت، مواد انتقال الکترون، الکترود و ساختار جداکننده پروتون رسانا تشکیل شده اند. در میان آنها، لایه جذب پروسکایت، بخش اصلی است که مسئول جذب نور خورشید و تولید جفت سوراخ‌های الکترون است.
اصل کار:هنگامی که نور خورشید به لایه جذب پروسکایت برخورد می کند، جفت حفره های الکترون برانگیخته می شوند. این الکترون‌ها و حفره‌ها به ترتیب به لایه انتقال الکترون و لایه انتقال حفره تحت تأثیر میدان الکتریکی حرکت می‌کنند و در نهایت توسط الکترود جمع‌آوری می‌شوند تا جریان ایجاد کنند و در نتیجه انرژی الکتریکی تولید می‌کنند.
مزایا و ویژگی ها
راندمان بالا:ارزش فوق العاده نظری راندمان تبدیل فوتوالکتریک سلول های خورشیدی پروسکایت بالاتر است، تا 33٪. با فناوری انباشتگی، که در آن لایه‌های پروسکایت روی هم یا روی سلول‌های خورشیدی سیلیکونی کریستالی معمولی قرار می‌گیرند تا سلول‌های «پشت سر هم» را تشکیل دهند که قادر به جذب طیف وسیع‌تری از خورشید هستند، راندمان تبدیل آن را می‌توان بیشتر بهبود بخشید. در حال حاضر آزمایشگاه هایی وجود دارند که بازده تبدیل فوتوالکتریک بیش از 30 درصد را به دست آورده اند.
هزینه کم:هزینه مواد و هزینه تولید سلول های خورشیدی پروسکایت کم است. مواد خام اصلی آن فراوان است و به آسانی به دست می آید، هیچ محدودیتی برای مواد کمیاب وجود ندارد، و فرآیند آماده سازی ساده است، و فناوری فرآیند کم هزینه{1} را می توان بدون تجهیزات خلاء گران قیمت استفاده کرد.
آماده سازی آسان:فرآیند ساخت سلول های خورشیدی پروسکایت نسبتا ساده است، می توان آن را در محلول تهیه کرد و دمای فرآیند پایین، حدود 100 درجه سانتیگراد است. این مزیت را در تولید انبوه به آن می دهد.
سبک و انعطاف پذیر:سلول های خورشیدی پروسکایت می توانند از بسترهای انعطاف پذیر شفاف برای تهیه ماژول های باتری انعطاف پذیر نیمه شفاف استفاده کنند که برای کاربردهای جدید غیر متعارف مانند دیوارهای شیشه ای، محصولات پوشیدنی و محصولات قابل حمل مناسب هستند.
روند توسعه
با پیشرفت مداوم تکنولوژی و کاهش هزینه، فرآیند صنعتی شدن سلول های خورشیدی پروسکایت سرعت می گیرد. شرکت های جدید باتری پروسکایت ظهور کرده اند و ظرفیت تولید و مقیاس بازار باتری های پروسکایت همچنان در حال گسترش است.
نتیجه گیری
به طور خلاصه، سلول های خورشیدی پروسکایت با مزایای بازده بالا، هزینه کم، آماده سازی آسان و قابلیت حمل، پتانسیل توسعه زیادی را در زمینه انرژی خورشیدی نشان می دهند. با پیشرفت مداوم فناوری و کاهش بیشتر هزینه ها، اعتقاد بر این است که سلول های خورشیدی پروسکایت نقش مهم تری در زمینه انرژی آینده ایفا خواهند کرد.