Mae'r broblem o effeithlonrwydd trawsnewid isel a achosir gan orgwysu celloedd ffotofoltäig yn effeithio'n fawr ar berfformiad celloedd ffotofoltäig. Yn ddiweddar, mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Stanford wedi lleihau'rmbelydredd gwres gormodol o gelloedd ffotofoltäig yn effeithiol trwy ychwanegu haen arbennig o wydr cwarts i wyneb celloedd ffotofoltäig, gan oresgyn y problemau oeri wrth ddatblygu celloedd ffotofoltäig effeithlonrwydd uchel.
Celloedd ffotofoltäig yw un o'r ffynonellau ynni adnewyddadwy mwyaf addawol a ddefnyddir yn eang ar y farchnad heddiw. Er ei fod yn hawdd i'w gynhyrchu, bu problem o drosi solar rhy isel erioed. Ac eithrio'r golled ynni anochel, mae gorgynhesu celloedd ffotofoltäig yn brif reswm dros effeithlonrwydd trosi isel. O dan amodau gwaith arferol, gall celloedd ffotofoltäig gyrraedd yn hawdd tymheredd uwchlaw 55 gradd Celsius, gan gyfyngu ar gyfradd trawsnewid ffotograffau trydan tra'n lleihau bywyd batri hefyd. Mae'r dulliau oeri presennol yn bennaf yn defnyddio dyfeisiau awyru ac oeryddion hylif, ond mae'r dulliau hyn yn ddiffyg economi ac yn effeithio ar berfformiad ffotofoltäig.
"Gall ein hymagwedd newydd leihau tymheredd gweithredu celloedd ffotofoltän yn sylweddol, gan wella'n sylweddol eu heffeithlonrwydd trawsnewid ynni a'u bywyd." Dywedodd ffisegydd Prifysgol Stanford ac awdur arweiniol y papur, Zhu Linxiao, fod y ddau fantais hyn yn Ategol i'r llwyddiant parhaus ac yn eang cymhwyso technoleg gell ffotofoltäig.
Celloedd ffotofoltäig yw dyfeisiau sy'n trosi golau haul yn uniongyrchol i mewn i ynni trydanol. Y dyluniad mwyaf llwyddiannus a ddefnyddir yn eang heddiw yw'r defnydd o ddeunyddiau lled-ddargludyddion silicon crisialog gyda chyfyngiad trosi ynni uchaf o 30%. Mae ynni solar nad yw'n cael ei drawsnewid yn cynhyrchu ymbelydredd thermol sy'n lleihau perfformiad y gell ffotofoltäig. Ar 1 gradd Celsius, mae tymheredd y gell ffotofoltäig yn cael ei leihau 0.5%. Yn ogystal, bydd y cynnydd mewn tymheredd hefyd yn cyflymu'r gyfradd heneiddio o gelloedd ffotofoltäig, a bydd y gyfradd heneiddio yn cael ei dyblu am bob 10 gradd Celsius yn cynyddu.
"Mae'r lefel hon o leihau trosi yn ddifrifol iawn," meddai Aaswath Raman, cyd-awdur yr astudiaeth. Yn y diwydiant ffotofoltäig, mae llawer o arian yn cael ei ddefnyddio i ddatrys y broblem trawsnewid. Gall ein dull o gwmpasu celloedd ffotofoltäig gydag arwyneb gwydr arbennig wella effeithlonrwydd ffotofoltäig yn effeithiol.
Yn y sbectrwm, mae golau gweladwy yn fwy o ynni, tra bod golau isgoch yn cynnwys mwy o wres. Mae gan wahanol raddau wahanol donfeddau gwahanol, ac mae tonnau gwahanol o oleuni yn cael gwrthgyferbyniad a myfyrdod gwahanol wrth fynd trwy wahanol fathau a siapiau arwynebau. "Mae Quartz yn dryloyw i oleuni gweladwy, ond gall addasu adfer a myfyrioldeb rhai tonnau golau arbennig." Esboniodd Fan Shanhui nad yw'r dyluniad hwn o haen denau cwarts, tra'n adlewyrchu'r is-goch, yn effeithio ar y pâr batri. Nid yw amsugno golau gweladwy yn diraddio perfformiad celloedd ffotofoltäig, sy'n ateb agos iawn. Ein nod yw lleihau tymheredd gweithredu celloedd ffotofoltäig a thrwy hynny gynyddu trawsnewidiad solar.
Fodd bynnag, cafwyd y canlyniadau uchod trwy efelychu.
Mae Zhu Linxiao a'i gydweithwyr ar hyn o bryd yn cynhyrchu'r dyfeisiau hyn ac yn cynnal arbrofion prawf. Eu cam nesaf yw dangos effaith oeri celloedd ffotofoltäig mewn amgylchedd awyr agored. "Credwn fod y gwaith hwn yn datrys problem dechnegol bwysig o gynhyrchu pŵer ffotofoltäig ac yn gwneud y gorau o berfformiad celloedd ffotofoltäig. Felly, mae ganddo botensial masnachol gwych." Dywedodd Zhu Linxiao.
