Źródło: newatlas.com
Perowskit i krzem okazują się być potężnym duetem w świecie ogniw słonecznych, a teraz osiągnęły nowy rekord wydajności. Zespół Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) opracował ogniwa słoneczne o wydajności ponad 32 procent.
Krzem od dawna jest branżowym standardem dla ogniw słonecznych, dzięki swojej wydajności, trwałości i kosztom, ale obecne urządzenia zbliżają się do teoretycznej maksymalnej granicy wydajności. Tymczasem Perovskite to młody nowicjusz, który szybko awansował w hierarchii i grozi kradzieżą korony.
Jednak najlepszy wynik wydaje się mieć miejsce, gdy te dwa materiały odłożą na bok rywalizację i połączą siły. Tandemowe ogniwa słoneczne perowskit/krzem są bardziej wydajne niż każdy z tych materiałów osobno, dzięki ich zdolności do zbierania różnych części widma słonecznego – perowskit lepiej wychwytuje światło niebieskie, podczas gdy krzem skupia się bardziej na długości fal czerwonych i podczerwonych.
Nowe urządzenie HZB składa się z górnego ogniwa wykonanego z kilku cienkich warstw perowskitu oraz dolnego ogniwa, które robi to samo z krzemem. Posiadanie szeregu warstw umożliwia filtrowanie różnych kolorów światła do niższych poziomów i minimalizuje straty elektryczne. Zespół zaprojektował również nowy interfejs między obszarem aktywnym a elektrodami, co pomogło zwiększyć ogólną wydajność ogniwa.
Efektem końcowym jest tandemowe ogniwo słoneczne z perowskitu i krzemu, które może pochwalić się sprawnością na poziomie 32,5%. Ten nowy rekord, który został niezależnie zweryfikowany, jest obecnie najwyższy ze wszystkich pojawiających się technologii fotowoltaicznych, zgodnie z wykresem prowadzonym i regularnie aktualizowanym przez National Renewable Energy Lab (NREL). To przyzwoity krok naprzód w porównaniu z poprzednim rekordzistą 31,25 proc., osiągniętym zaledwie kilka miesięcy temu, podczas gdy rok wcześniej było to zaledwie niecałe 30 proc. Zespół twierdzi, że ten najnowszy postęp popycha technologię w nową, ważną dziedzinę.
„Sprawność ogniw słonecznych tandemów HZB wynosząca 32,5% mieści się obecnie w zakresie osiąganym wcześniej tylko przez drogie półprzewodniki III/V” — powiedział profesor Bernd Rech, dyrektor naukowy HZB. „Wykres NREL wyraźnie pokazuje, jak spektakularne są ostatnie dwa wzrosty z EPFL i HZB”.
