Niemcy opracowali ogniwo fotowoltaiczne o niewiarygodnej sprawności
Niemiecki instytut Fraunhofer ISE pochwalił się opracowaniem ogniwa fotowoltaicznego, którego sprawność jest około trzykrotnie wyższa od sprawności ogniw stosowanych w obecnie dostępnych na rynku modułach PV.
Fraunhofer ISE poinformował o zmierzeniu na wykonanym przez swoich naukowców ogniwie sprawności na poziomie aż 68,9 proc. Tak wysoka sprawność została osiągnięta z wykorzystaniem monochromatycznego światła laserowego.
Jak zapewnia niemiecki instytut, jest to najwyższa zmierzona kiedykolwiek sprawność przetwarzania światła w energię elektryczną.
Rekordowe ogniwo zostało wykonane z wykorzystaniem warstwy arsenku galu (GaAS) – zapewniającej wyższe sprawności, ale szerzej nie stosowanej dotychczas na rynku fotowoltaicznym z uwagi na wyższe koszty produkcji.
Niemieccy naukowcy testowali połączenie warstwy GaAS z warstwą wykonaną ze złota i srebra. To drugie połączenie dało lepsze rezultaty. W efekcie optymalna okazała się struktura absorbera, której skład jest określony jako n-GaAs/p-AlGaAs.
O ile tego rodzaju rozwiązanie nie powinno znaleźć szerszego zastosowania w tradycyjnej fotowoltaice, o tyle Fraunhofer ISE zapewnia, że może być przydatne w określonych niszach – m.in. będzie je można zastosować w aplikacjach wykorzystujących bezprzewodowy przesył energii w obszarze Internetu rzeczy czy w operacjach z wykorzystaniem mikroimplantów w celu korekty wzroku.
Wcześniej w tym roku niemiecki instytut informował także o osiągnięciu sprawności trójzłączowego, krystalicznego ogniwa fotowoltaicznego III/V/Si na poziomie 35,9 proc. Jak zaznaczał Fraunhofer ISE, kluczowe w osiągnięciu tak wysokiej sprawności było zastosowanie jako środkowej warstwy półprzewodnika GaInAsP.
Fraunhofer regularnie informuje o postępach jeśli chodzi o zwiększanie sprawności również bardziej „przyziemnych” technologii fotowoltaicznych, które w krótszej perspektywie będą w stanie podnieść efektywność fotowoltaiki dostępnej na rynku.
W kwietniu zespół naukowców z instytutu Fraunhofer ISE opublikował artykuł na łamach magazynu Nature Energy, w którym poinformował o osiągnięciu wynoszącej 26 procent sprawności krystalicznego ogniwa fotowoltaicznego wykonanego z zastosowaniem technologii Both-Sides-Contacted oraz TOPCon (Tunnel Oxide Passivating Contact).
Niemieccy naukowcy zaznaczyli, że o ile wcześniej wyniki sprawności w okolicach 26 proc. były już osiągane na jednowarstwowych ogniwach krystalicznych wykonywanych z zastosowaniem alternatywnej technologii IBC (Interdigitated Back Contact), to jednak preferowanym standardem w przemyśle fotowoltaicznym stała się technologia Both-Sides-Contacted z uwagi na mniej skomplikowany proces produkcyjny.
Przewaga technologii rozwijanej przez niemiecki instytut ma wynikać z możliwości szybkiego zaadaptowania jej do obecnie stosowanych procesów produkcyjnych w przemyśle PV.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
