Utilizarea fisiunii singlet și a celulelor solare tandem poate genera energie solară mai eficient și, în același timp, poate ajuta la reducerea temperaturilor de funcționare, la prelungirea duratei de viață a echipamentelor și la introducerea unei noi paradigme pentru dezvoltarea unei noi generații de tehnologie a energiei solare.
Bateria tandem poate fi compusă din compuși noi, cum ar fi nanocristale de siliciu și perovskit. Nanocristalele de tip perovskit-au o bandă interzisă mai mare decât siliciul, ceea ce ajută dispozitivul să capteze mai mult spectru solar pentru generarea de energie.
Cea mai bună soluție pentru celulele solare tradiționale este că fiecare foton generează un electron ca purtător de energie electrică. Tehnologia de fisiune singlet produce de două ori mai mulți electroni decât în cazul tradițional, adică un foton excită doi electroni. Există tetracen în echipamentul care realizează fisiunea singlet, care poate transfera energia generată de fisiunea singlet la siliciu.
Oamenii de știință și inginerii din întreaga lume lucrează din greu pentru a găsi cea mai bună modalitate de a integra celulele tandem și procesele de fisiune singlet în echipamentele solare comerciale, pentru a înlocui celulele solare tradiționale cu siliciu cu o singură joncțiune-care se găsesc în mod obișnuit pe acoperișuri și în rețele la scară mare-.
De data aceasta, cercetătorii au evidențiat câteva avantaje cheie ale celulelor în serie și ale fisiunii singlet. Cercetătorii au arătat că celulele tandem siliciu/perovskit și celulele de fisiune singlet bazate pe tetracen pot funcționa la temperaturi mai scăzute decât dispozitivele tradiționale din siliciu. Acest lucru va reduce impactul pierderilor de căldură asupra echipamentului, va prelungi durata de viață a echipamentului și va reduce costul energetic al producției de echipamente.
De exemplu, o reducere a temperaturii de funcționare a modulului cu 5 grade -10 grade echivalează cu o creștere de 2%-4% a producției anuale de energie. În general, se constată că durata de viață a dispozitivului se dublează pentru fiecare scădere a temperaturii cu 10 grade. Aceasta înseamnă că durata de viață a bateriei de serie a crescut cu 3,1 ani, iar durata de viață a bateriei cu fisiune singlet a crescut cu 4,5 ani.
În plus, bateria cu fisiune singlet are un alt avantaj. Când tetracenul este inevitabil degradat, acesta va deveni transparent pentru radiația solară, permițând bateriei să continue să funcționeze ca un dispozitiv tradițional de siliciu.
Dr. Jessica Yajie, autorul principal al acestei cercetări, a declarat: „Valoarea comercială a tehnologiei fotovoltaice poate fi obținută prin îmbunătățirea eficienței conversiei energiei sau prin extinderea duratei de funcționare. Prima este principala forță motrice pentru dezvoltarea tehnologiilor de generație următoare, în timp ce (anterior) oamenii aproape. Cel din urmă, avantajul potențial al duratei de viață, nu a fost luat în considerare”.