Rekord sprawności ogniw fotowoltaicznych CIGS

Fraunhofer ISE zmierzył rekordową sprawność niszowych ogniw fotowoltaicznych CIGS. Opracował je zespół badaczy ze szwedzkiego uniwersytetu oraz centrum technologicznego amerykańskiej firmy First Solar. 

Szwedzki Uniwersytet w Uppsali we współpracy z firmą Evolar (obecnie będącą częścią amerykańskiej grupy First Solar) pracują nad zwiększaniem wydajności ogniw fotowoltaicznych w niszowej technologii CIGS (wytwarzanych z wykorzystaniem selenu, miedzi, indu i galu). Zespołowi szwedzkich badaczy udało się osiągnąć sprawność ogniw CIGS na poziomie 23,64 proc., która jest nowym rekordem dla tej technologii (nie podano rozmiaru ogniwa).

Poprzedni najlepszy wynik sprawności ogniwa fotowoltaicznego CIGS – 23,35 proc. – należał do firmy Solar Frontier z Japonii, która już od wielu lat rozwija technologię cienkowarstwowych ogniw CIGS. Wcześniejszy rekord został pobity przez niemiecką firmę ZSW, która opracowała ogniwo CIGS o sprawności 22,9 proc.

REKLAMA

Najnowszy rekord świata w dziedzinie ogniw słonecznych CIGS – 23,64 proc. sprawności – został zmierzony w laboratoriach niemieckiego instytutu Fraunhofer ISE. Szwedzki zespół zapowiada dalszy rozwoju ogniw wykonanych w tej technologii i osiągnięcie sprawności ogniw CIGS na poziomie nawet 25 proc.

– Dla technologii CIGS, która jest znana z wysokiej niezawodności, rekord świata oznacza również, że może ona stanowić realną alternatywę dla nowych zastosowań, np. w tandemowych ogniwach słonecznych. Jest to ważne dla naszych kolegów z branży z całego świata – komentuje cytowana przez Taiyang News Marika Edoff, profesor i kierownik Działu Technologii Ogniw Słonecznych na Uniwersytecie w Uppsali.

Jak zaznaczają naukowcy ze Szwecji, w ogniwie fotowoltaicznym CIGS istotne są wszystkie cztery kluczowe składniki: miedź, ind, gal i selenek, ponieważ w połączeniu ze srebrem i sodem ich kombinacja pozwala lepiej absorbować światło słoneczne.

REKLAMA

Na wydajność ogniwa fotowoltaicznego CIGS wpływać ma m.in. wykorzystanie fluorku rubidu (RbF) i zastosowanie stosunkowo dużej ilości srebra w warstwie absorbera.

CIGS pomysłem na ogniwa tandemowe

Eksperci ze szwedzkiego uniwersytetu podkreślają, że ogniwa fotowoltaiczne CIGS mogą być świetnym składnikiem tandemowych ogniw fotowoltaicznych. Nałożenie warstwy CIGS na tradycyjne ogniwo krzemowe może poszerzyć możliwości absorpcji światła słonecznego, dając wyższe uzyski energii – znacznie przekraczające teoretyczne granice sprawności jednowarstwowych ogniw krzemowych.

Szwedzi liczą, że wykorzystanie tandemowych ogniw fotowoltaicznych z warstwą CIGS i krzemu umożliwi przekroczenie sprawności rzędu 30 proc.

Ze szczegółami badań naukowców ze Szwecji można się zapoznać w artykule „High-concentration silver alloying and steep back-contact gallium grading enabling copper indium gallium selenide solar cell with 23.6% efficiency”, opublikowanym w „Nature Energy”.

redakcja@gramwzielone.pl