Nemški in belgijski raziskovalci razvijajo novo sončno celico s 25-odstotno učinkovitostjo fotoelektrične pretvorbe

Raziskovalci v Nemčiji in Belgiji so sodelovali pri razvoju nove tandemske sončne celice iz kalcijevega titanita/bakrovega indijevega diselenida (CIS) s fotonapetostno učinkovitostjo pretvorbe 25 odstotkov, kar je najvišja doslej dosežena v svojem razredu. Sončna celica je prilagodljiva, lahka in vsestranska, obetavne aplikacije v vozilih, prenosnih napravah in zložljivih napravah. Najnovejša raziskava je bila objavljena v reviji ACS-Energy Letters, oddelku Ameriškega kemijskega združenja.

Halkogenid je nova vrsta materiala s posebno kristalno strukturo. V zadnjem desetletju so sončne celice iz kalcijevega titanita hitro napredovale in dosegle fotonapetostne izkoristke, primerljive z izkoristki že dolgo uveljavljenih silicijevih sončnih celic.

Učinkovitost sončnih celic je mogoče povečati z uporabo dveh ali več celic v skladu. Če lahko vsaka sončna celica v skladu učinkovito absorbira svetlobo iz različnih delov sončnega spektra, se lahko zmanjšajo inherentne izgube in poveča fotovoltaična učinkovitost celotne celice. Halkogenidne sončne celice so zaradi svoje »vsestranskosti« postale »vodilne« na področju zloženih sončnih celic. Tandemske sončne celice, ki uporabljajo halkogenid in silicij, so dosegle fotovoltaične izkoristke do 29 odstotkov ali več, kar je bistveno več kot celice, izdelane samo iz halkogenida (25,7 odstotka) ali silicija (26,7 odstotka).

V najnovejši študiji je mednarodna raziskovalna skupina, ki jo vodi dr. Marko Preciado s tehnološkega inštituta Karlsruhe, uspešno proizvedla tandemske sončne celice iz kalcijevega titanita/CIS s fotonapetostno učinkovitostjo pretvorbe do 24,9 odstotka, kar je najvišja fotovoltaična pretvorba, ki je bila kadarkoli dosežena s fotonapetostno učinkovitostjo. te vrste tehnologije.

Kombinacija halkogenida z drugimi materiali, kot sta bakrov indijev diselenid ali bakrov indijev galijev diselenid, po mnenju raziskovalcev obeta prilagodljive in lahke tandemske sončne celice. Takšne celice bi lahko namestili ne samo na zgradbe, temveč tudi na vozila in prenosne naprave, lahko pa bi jih celo zložili ali zvili za shranjevanje in po potrebi razširili, na primer na senčila ali platnene strehe, da bi zasenčili sonce in hkrati proizvajali elektriko.

Raziskovalci so povedali: "Najnovejša raziskava dokazuje potencial tandemskih sončnih celic iz kalcijevega titanita/CIS, kar utira pot morebitnemu prihodnjemu povečanju učinkovitosti na več kot 30 odstotkov."