Niemcy opracowali ogniwo fotowoltaiczne o sprawności niemal 30 procent
Niemiecki instytut Helmholtz-Zentrum Berlin pochwalił się postępami w pracach nad technologią tandemowych ogniw fotowoltaicznych łączących warstwy krzemu i perowskitu. Przekroczenie bariery sprawności 30 proc. dla tej obiecującej technologii wydaje się kwestią bliskiej przyszłości.
Helmholtz-Zentrum Berlin pracuje nad wykorzystaniem perowskitów w fotowoltaice od 2015 roku. Niemieccy naukowcy obrali za cel zwiększenie możliwości wykorzystania perowskitów w połączeniu z tradycyjnie stosowanym w fotowoltaice krzemem krystalicznym w ramach ogniw tandemowych.
Ich prace zaowocowały osiągnięciem w 2020 roku na tandemowym ogniwie perowskitowo-krzemowym sprawności 29,15 proc. Później ten wynik poprawiła brytyjska firma Oxford PV, która na liniach zbudowanych pod Berlinem przygotowuje się do uruchomienia seryjnej produkcji ogniw i modułów w takiej technologii. Oxford PV pod koniec zeszłego roku pochwalił się sprawnością ogniwa na poziomie 29,52 proc.
Produkcja ogniw krzemowo-perowskitowych ma ruszyć w pełni w zakładzie Oxford PV w Brandenburg an der Havel w przyszłym roku. Uruchomione zostaną linie mające produkować początkowo w skali roku ogniwa o mocy 100 MW.
Tymczasem teraz Helmholtz-Zentrum Berlin ogłosił, że opracowane przez niego tandemowe ogniwo fotowoltaiczne, które składa się z warstw krzemu krystalicznego i perowskitu, posiada już sprawność 29,8 proc. Jak podkreśla niemiecki instytut, jest to światowy rekord sprawności dla tej technologii ogniw PV.
Rekordowy wynik został stwierdzony w badaniach niemieckiego instytutu Fraunhofer ISE, a amerykański federalny instytut National Renewable Energy Laboratory już wpisał go na swoją listę rekordów sprawności ogniw wykonanych w różnych technologiach fotowoltaicznych.
Postęp osiągnięty na nowym ogniwie to efekt lepszego dopasowania poszczególnych nanostruktur, a także m.in. zastosowania podstawy ogniwa, która odbija niezaabsorbowane spektra światła, pozwalając na ich wykorzystanie w procesie konwersji w energię elektryczną.
Helmholtz-Zentrum Berlin zapewnia, że przekroczenie granicy 30 proc. może być tylko kwestią czasu. – Sprawność na poziomie 30 proc. to psychologiczna granica dla tej nowej, fascynującej technologii. To może zrewolucjonizować przemysł fotowoltaiczny w najbliższej przyszłości – komentuje Steve Albrecht z Helmholtz-Zentrum Berlin.
Nad połączeniem perowskitu i krzemu pracują też naukowcy w innych ośrodkach. Ostatnio konsorcjum Solliance zrzeszające belgijskie i holenderskie firmy oraz instytuty badawcze poinformowało o osiągnięciu sprawności wynoszącej 29,2 proc. na ogniwie łączącym częściowo transparentną warstwę perowskitu i krzemu krystalicznego. Sprawdzono przy tym również sprawność wyłącznie warstwy perowskitowej, w przypadku której osiągnięty został wynik 17,8 proc.
Naukowcy z Solliance sprawdzili zastosowanie perowskitu także w tandemie z ogniwem cienkowarstwowym CIGS, bazującym na połączeniu miedzi, indu, galu i selenu, które zostało dostarczone przez specjalizującą się w tej technologii firmę Mia Sole. Uzyskany wynik sprawności na charakteryzującym się elastycznością ogniwie wyniósł 27,1 proc.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
