Izvor: eurekalert.org
Dok silicij pretvara većinom crvene dijelove sunčeve svjetlosti u električnu energiju, perovskitni spojevi prvenstveno koriste plave dijelove spektra. Tandem solarna ćelija načinjena od složenog silicijuma i perovskita tako postiže značajno veću efikasnost od svake pojedinačne ćelije kao zasebne.
Profesor Bernd Stannowski iz Instituta HZB PVcomB i prof. Steve Albrecht, koji predvodi Helmholtz Young istraživačku grupu (YIG) pri HZB-u, već su nekoliko puta zajedno postavili nove rekorde za monolitne tandem solarne ćelije. Krajem 2018. godine tim je predstavio tandem solarnu ćeliju napravljenu od silicijuma s metal-halogenidbenim perovskitom koji je postigao efikasnost od 25,5 posto. Tada je Oxford Photovoltaics Ltd. najavio vrijednost od 28 posto.
Sada HZB tim može prijaviti sljedeći zapis. Vrijednost 29,15 posto potvrdio je u petak, 24. januara, Fraunhofer Institut za solarne energetske sustave (ISE) i sada se pojavljuje na ljestvicama Nacionalne laboratorije za obnovljive izvore energije (NREL) u SAD-u. NREL karta prati porast nivoa efikasnosti za gotovo sve tipove solarnih ćelija od 1976. Perovskitni spojevi uključuju se tek od 2013. godine - a efikasnost ove klase materijala je od tada povećana više nego bilo koji drugi materijal.
"Razvili smo poseban kontaktni sloj elektrode za ovu ćeliju u saradnji s grupom profesora Vytautasa Getautisa (Kaunas University of Technology), a takođe smo poboljšali srednje slojeve", objašnjavaju Eike Köhnen i Amran Al-Ashouri, doktori u Albrechtovoj grupi. Novi sloj kontaktnih elektroda omogućio je i poboljšanje sastava perovskitnog spoja u laboratoriji HZB HySPRINT. Ovaj spoj je sada stabilniji kada je osvijetljen u tandem solarnoj ćeliji i poboljšava ravnotežu električnih struja koje doprinose gornja i donja ćelija. Silikonska donja ćelija dolazi iz grupe Stannowski i ima poseban gornji sloj silicijum-oksida za optičko spajanje gornjih i donjih ćelija.
Svi procesi korišteni za realizaciju ove ćelije od jednog kvadratnog centimetra u principu su također prikladni za velike površine. Skaliranje pomoću procesa vakuumskog taloženja je vrlo obećavajuće, kao što su već pokazali početni testovi.
Realna granica praktične efikasnosti za tandem ćelije napravljene od silikona i perovskita je oko 35 posto. Dalje, tim HZB-a želi srušiti 30-postotnu barijeru efikasnosti. Albrecht objašnjava da se početne ideje za to već raspravljaju.
