La jonction tandem est une technique utilisée pour améliorer les performances des modules à couches mincesL'utilisation d'architectures cellulaires à jonction tandem offre une opportunité prometteuse d'améliorer significativement l'efficacité des modules par rapport aux conceptions à jonction unique. Ceci est dû à leur remarquable capacité à diviser le spectre solaire en plusieurs bandes, qui peuvent ensuite être converties avec une plus grande efficacité par des dispositifs distincts.
Cette avancée lui permet de dépasser l'efficacité limitée des cellules solaires Si à jonction unique (~29 %), qui ont presque atteint leur maximum théorique. De plus, ces modules tandem à rendement supérieur pourraient potentiellement révolutionner les installations photovoltaïques à faible concentration, en les rendant plus viables lorsqu'elles sont équipées d'une technologie de suivi mono-axe.
Caractéristiques de la cellule solaire à jonction tandem
Une cellule solaire tandem, également appelée cellule solaire à double jonction, incorpore des matériaux avec différentes bandes interdites superposés les uns aux autres pour créer deux zones distinctes d'absorption lumineuse. En revanche, une cellule solaire à jonction unique ne contient qu'une seule zone absorbante et fonctionne avec une seule bande interdite.
Les cellules solaires à jonctions multiples, telles que les cellules à double, triple ou quadruple jonction, existent depuis un certain temps. La cellule solaire à quatre jonctions détient actuellement le record mondial de la cellule solaire la plus performante, affichant des performances remarquables. efficacité de conversion de puissance (PCE) De 46%.
Il convient de noter que cela permet d'atteindre une efficacité impressionnante de 20 % supérieure à celle du Limite de Shockley Queisser de 29 % de PCE ! La raison en est que la limite a été calculée sur la base d'une cellule à jonction unique. La limite applicable aux cellules à jonction unique ne s'applique pas aux cellules tandem.
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Différence entre une cellule à jonction unique et une cellule solaire tandem
Une seule cellule de jonction est capable de convertir une quantité importante de photons en énergie utilisableCe type de cellule solaire présente une faible bande interdite, ce qui lui permet d'absorber efficacement tous les photons. Cependant, les photons de plus haute énergie subissent une thermalisation et perdent une part considérable de leur énergie en raison de cette faible bande interdite. Une cellule solaire à large bande interdite fonctionne de manière similaire : elle capte davantage d'énergie des photons de haute énergie tout en laissant passer les photons de plus faible énergie.
Une cellule solaire tandem a la capacité de générer une efficacité de conversion supérieure à celle de son homologue à jonction unique, même s'il utilise le même spectre solaire.
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