Stanford: ogniwo perowskitowo-krzemowe o sprawności 23,6 proc.
Naukowcy z kalifornijskiego uniwersytetu Stanforda i stanowego uniwersytetu z Arizony opracowali tandemowe ogniwo fotowoltaiczne złożone z warstwy krzemowej i perowskitowej, którego sprawność wynosi 23,6 proc.
W tandemowym ogniwie spodnia warstwa została wykonana z krzemu, a górna z perowskitu. Amerykańscy naukowcy, których wyniki prac zostały opublikowane na łamach magazynu „Nature Energy”, informują, że warstwa perowskitowa zwiększa sprawność konwersji światła słonecznego w energię elektryczną o 15 proc., a warstwa krzemowa o 21 proc.
W ciągu zaledwie kilku lat prac nad ogniwami perowskitowymi udało się zwiększyć ich sprawność z zaledwie około 3,8 proc. do 22,1 proc., a wykorzystanie perowskitu w połączeniu z tradycyjnymi ogniwami krzemowymi może dodatkowo polepszyć parametry tych ostatnich. Problemem pozostaje jednak nadal niska wytrzymałość perowskitów.
Naukowcy z amerykańskich uniwersytetów wskazują na barierę w zastosowaniu perowskitów w fotowoltaice, którą jest szybka degradacja, a także – co istotne przy projektowaniu ogniw tandemowych – na fakt, że perowskit absorbuje w takim połączeniu część światła, które nie jest przetwarzane na energię elektryczną, a które nie może już być zaabsorbowane przez spodnią, krzemową stronę ogniwa.
Amerykanie zapewniają, że udoskonalili warstwę perowskitową, zwiększając jej wytrzymałość poprzez naniesienie na perowskit dodatkowej warstwy ochronnej, a ponadto wprowadzają nowe rozwiązania pozwalające na efektywniejsze połączenie z warstwą krzemową.
– Teraz celujemy w wynik 30 proc. i myślę, że jego osiągnięcie będzie możliwe w ciągu 2 lat – zapewnia Zachary Holman, naukowiec z Arizona State University.
Wydaje się, że najbliżej komercjalizacji tandemowej technologii bazującej na warstwie krzemowej i perowskitowej jest brytyjska firma Oxford PV, która została założona kilka lat temu przez naukowców z prestiżowego brytyjskiego uniwersytetu, a która w ubiegłym roku poinformowała o planie uruchomienia pilotażowej linii produkcyjnej w zakładzie w niemieckim mieście Brandenburg an der Havel, w którym kiedyś cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne produkował Bosch.
Cel, jaki stawia sobie Oxford PV, to wykorzystanie perowskitów do zwiększenia sprawności tradycyjnych ogniw krystalicznych, z którymi warstwa perowskitowa może się uzupełniać. Oxford PV celuje w zwiększenie sprawności takiego tandemowego ogniwa do 30 proc.
Jednocześnie Oxford PV zapewnia, że w niemieckiej fabryce skupi się nad zapewnieniem lepszej wytrzymałości produkowanych przez siebie ogniw i że opracował już sposób, jak tego dokonać.
red. gramwzielone.pl
