رکورد جهانی جدید در بازدهی سلول خورشیدی با ۲۷.۸۱ درصد توسط شرکت چینی لانگی

✨ بازدهی ۲۷.۸۱ درصدی با فناوری HIBC

سلول خورشیدی جدید لانگی با بهره‌گیری از فناوری پیشرفته‌ی HIBC (اتصالات درهم‌تنیده در پشت سلول)، به رکورد بی‌سابقه‌ی بازدهی ۲۷.۸۱ درصد دست یافته است. این میزان بازدهی، که توسط مؤسسه تحقیقات انرژی خورشیدی هاملین آلمان تأیید شده، به معنای تبدیل ۲۷.۸۱ درصد از نور خورشید برخوردی به انرژی الکتریکی مفید است. در مقایسه، سلول‌های خورشیدی استاندارد معمولاً تا ۲۶ درصد بازدهی دارند.

مزیت کلیدی فناوری HIBC این است که تمامی اتصالات الکتریکی در پشت سلول قرار می‌گیرند، در نتیجه سطح جلویی سلول به‌طور کامل برای جذب نور خورشید آزاد می‌ماند و کارایی جذب به حداکثر می‌رسد.

💡 نزدیک شدن به محدودیت‌های فیزیکی بهره‌وری

دستیابی به حداکثر کارایی در تبدیل نور خورشید به انرژی، هدف اصلی در فناوری‌های فتوولتائیک است. این دستاورد جدید، سلول‌های خورشیدی را به سقف‌های نظری بهره‌وری بسیار نزدیک می‌کند:

• حد نظری بهره‌وری برای یک سلول سیلیکونی تک‌پیوند: حدود ۳۰ درصد
• سقف نظری معروف به محدودیت شاکلی‌کوییسر (Shockley-Queisser limit): ۳۳.۷ درصد

پژوهشگران با غلبه بر چالش‌های فنی، توانسته‌اند یکی از مهم‌ترین موانع بهبود بهره‌وری، یعنی «ضریب پُر کردن» (fill factor- FF) را بهبود بخشند. ضریب پُر کردن معیاری است برای سنجش اینکه چه مقدار از توان نظری سلول به برق مفید تبدیل می‌شود.

🔬 نوآوری‌های فنی کلیدی در سلول جدید

راه‌حل ارائه‌شده توسط محققان، یک سلول ترکیبی است که بر پایه‌ی دو نوآوری اصلی بنا شده است:

۱. طراحی نوین کنتاکت‌های پشتی

گروه پژوهشی از تکنیک لیزری برای متبلور کردن ماده کنتاکت‌ها (سیم‌کشی و اتصالات پشت سلول) استفاده کرده است. این فرآیند مسیرهای جریان برق را به‌شدت سریع و هدایت‌پذیر می‌کند.

۲. فناوری پیشرفته iPET

پژوهشگران از فناوری آی‌پِت (محافظت از لبه‌های سلول) استفاده کرده‌اند. این فناوری با جلوگیری از پدیده‌ی بازترکیب (خنثی شدن حامل‌های بار الکتریکی پیش از تبدیل به برق)، پایداری و کارآمدی سلول را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

📊 نتایج آزمایش‌های مستقل

آزمایش‌های انجام‌شده در شرایط کنترل‌شده در آلمان، نتایج زیر را برای این سلول خورشیدی جدید به ثبت رسانده است:

🚀 برنامه‌های آینده برای تولید انبوه

گام بعدی دانشمندان لانگی، تمرکز بر بهبود بیشتر کنتاکت‌های الکتریکی برای کاهش مقاومت و همچنین بهینه‌سازی فرآیند لیزری است. این اقدامات حیاتی برای آمادگی جهت تولید انبوه و تجاری‌سازی این فناوری فتوولتائیک سیلیکونی مقیاس‌پذیر و با بهره‌وری بالا هستند.