قام باحثون من الجامعة التقنية الثانوية العراقية مؤخرًا بتقييم الجدوى الاقتصادية لمنتجات الخلايا الشمسية الترادفية في بيروفسكايت-سيلكون وحددت أفضل المعلمات لإنتاج النطاق في المستقبل. تعمل الدراسة على تحسين عمليات التصنيع من خلال نهج منهجي ، بهدف تضييق الفجوة بين تكنولوجيا المختبرات الفعالة والإنتاج التجاري.
اعتمد فريق البحث إطارًا شاملاً يجمع بين المبادئ المادية مع خوارزمية تحسين سرب الجسيمات (PSO) ، مع التركيز على تحليل تأثير العوامل مثل سماكة طبقة البيروفسكايت وسرعة الطلاء ودرجة حرارة الصلب على إنتاجية الإنتاج والتكلفة. يقول العلماء: تتضمن طريقة النظام ثلاثة جوانب أساسية: مكونات الهندسة المعمارية ، وتحسين عملية التصنيع وتقييم أداء النشر. من خلال خوارزمية PSO ، حددوا المزيج الأمثل من سرعة الطلاء من 10.00 م/دقيقة ، ودرجة حرارة الصلب 151.48 درجة مئوية وسمك بيروفسكايت 0.79 متر ، والتي يمكن أن تحقق عائد إنتاج قدره 79.9 ٪ ومعدل عيب 10.3 ٪.
تحاكي الدراسة أيضًا جدوى التوسع من خط إنتاج طيار 5 ميجاوات إلى 100 ميجاوات. لاحظ الفريق: من خلال إطار التحليل الشامل هذا ، نربط معلمات عملية التصنيع كمياً واقتصاد الإنتاج ومؤشرات الأداء القائمة على الموقع. ستزيد عملية الإنتاج المحسّنة من العائد من 79.9 ٪ إلى 92 ٪ خلال 13 شهرًا ، مع تقليل تكلفة التصنيع إلى 0.387 دولار أمريكي/واط ، والتي من المتوقع أن يتم تخفيضها إلى 0.25 دولار أمريكي في سبع سنوات.
في الاختبارات في صحراء Mojave في الولايات المتحدة ، تبلغ تكلفة الطاقة الموزعة (LCOE) لوحدات الخلايا الشمسية الترادفية التراصية بيروفسكايت-سيلكون تصل إلى 0.061 دولار لكل كيلو وات ساعة. تم التحقق من صحة نتائج البحث من قبل مختبر الطاقة المتجددة الوطني (NREL) ، مما يؤكد موثوقية النموذج. واختتم العلماء: هذا العمل يضع الأساس لأنظمة الخلايا الشمسية الفعالة من حيث التكلفة. تم نشر النتائج ذات الصلة في الإنجازات الهندسية للمجلة.