Solarne celice iz kalcijevega titanita dosegajo 24-odstotno učinkovitost

NREL in skupina raziskovalcev z univerz v ZDA so poročali, da je najnovejša sončna celica iz kalcijevega titanita dosegla 24-odstotno učinkovitost in ohranila 87 odstotkov prvotne učinkovitosti po 2400 urah delovanja pri 55 stopinjah Celzija in dvakratni sončni obsevanosti.

Glede na poročilo je to "najvišja učinkovitost katere koli celične strukture te vrste".

Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo (NREL) in raziskovalci z Univerze v Toledu, Univerze v Koloradu v Boulderju in Kalifornijske univerze v San Diegu so položili plasti na stekleno podlago z uporabo nove molekule, imenovane 3-(aminometil) piridin (3-APy), arhitektura, ki se od običajnih arhitektur razlikuje po tem, kako so plasti nanesene na stekleno podlago.

Ekipa je izbrala prvo metodo zaradi njene visoke stabilnosti in integracije v tandemske sončne celice. Z uporabo te arhitekture je raziskava dodala novo molekulo, imenovano 3-(aminometil)piridin (3-APy), na površino halkogenidne sončne celice. Ta molekula reagira z amidinom v celici in ustvari električno polje na površini halkogenidne plasti.

Po besedah ​​Kai Zhuja, višjega znanstvenika v Centru za kemijo in nanoznanost NREL, "to nenadoma močno poveča zmogljivost baterije, ne samo v smislu učinkovitosti, ampak tudi stabilnosti."

Reaktivno površinsko inženirstvo, ki ga bodo raziskovalci imenovali 3-APy, lahko znatno izboljša učinkovitost invertiranih celic in raziskovalci verjamejo, da lahko poveča učinkovitost invertiranih celic z manj kot 23 odstotkov na več kot 25 odstotkov.

Njihova raziskava je bila objavljena v znanstveni reviji Nature pod naslovom 'Površinske reakcije za učinkovite in stabilne solarne celice iz invertnega kalcijevega titanita'.

Oktobra 2020 je NREL ustvaril nov halkogenidni material, imenovan Apex Flex, ki je poročal o 23,1-odstotni učinkovitosti pretvorbe energije za 2-stranske popolnoma halkogenidne tandemske sončne celice na steklu in 21,3 odstotka na fleksibilnih plastičnih substratih za uporabo v vozilih (glej 23,1-odstotna učinkovitost popolnoma halkogenidnih tandemskih sončnih celic).

Pred tem so nemški raziskovalci z Univerze v Wuppertalu napovedali 24-odstotno učinkovitost za tandem kalcijevega titanita in organske sončne celice z uporabo ultratanke plasti indijevega oksida (glejte 24-odstotno učinkovitost za tandem kalcijev titanit/organske celice).

Poleg tega so mediji poročali, da ekipa akademika Huang Weija in profesorja Chen Yonghua z Inštituta za napredne materiale na Univerzi za tehnologijo v Nanjingu že sedem let izvaja raziskave o novem sončnem materialu "halkogenidu", s tisočimi poskusi in je dosegel učinkovitost fotovoltaične pretvorbe 24 odstotkov za "halkogenidne sončne celice". Ekipa je dosegla mednarodno vodilno raven 24 odstotkov.