Wetenschappers van het Helmholtz-Zentrum Berlin hebben een wereldrecord gevestigd voor de meest efficiënte tandemzonnecel met een silicium bodemlaag en een perovskiet toplaag. De European Solar Test Installation, het certificeringsinstituut, heeft de efficiëntie van 32.5% van deze zonnecellen officieel bevestigd. Hiermee is een nieuw wereldrecord voor de meest efficiënte tandemzonnecellen van HZB gevestigd.
Verschillende onderzoeksinstellingen en bedrijven werken aan een doorlopend onderzoek naar de efficiëntie van zonnecellen. Teams van HZB hebben echter een nieuw gecertificeerd record behaald met een efficiëntie van 32.5% voor zonnecellen. Dit is niet de eerste keer dat ze een recordrendement behalen, want in 2021 behaalde HZB al een record van 29.8% met behulp van periodieke nanostructuren . In de zomer van 2022 rapporteerde de École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland een recordrendement van 31.3%, waarmee de grens van 30% eindelijk werd doorbroken. Met 32.5% heeft HZB het record dus opnieuw gevestigd.
Professor Steve Albrecht van HZB zegt: " We zijn erg enthousiast over de nieuwe waarde, omdat die aantoont dat de perovskiet/silicium-tandemtechnologie zeer veelbelovend is voor een duurzame energievoorziening. " Wetenschappelijk directeur van het Helmholtz-Zentrum Berlijn, professor Bernd Rech, benadrukt verder: " Met 32.5% ligt het rendement van de HZB-tandemzonnecellen nu in een bereik dat voorheen alleen werd bereikt met dure III/V-halfgeleiders . De grafiek van NREL laat duidelijk zien hoe spectaculair de laatste twee stijgingen van EPFL en HZB werkelijk zijn. "
Wetenschappers van HZB hebben de efficiëntie van silicium- of perovskiet-tandemzonnecellen aanzienlijk kunnen verbeteren. Professor Steve Albrecht zegt: "Dit is een enorme stap voorwaarts die we een paar maanden geleden niet hadden voorzien. Alle betrokken teams binnen HZB, met name het PV Competence Center (PVComB) en de teams van het HySPRINT Innovation Lab, hebben succesvol en met veel enthousiasme samengewerkt." Het team maakte gebruik van een geavanceerde perovskiet-samenstelling met een zeer slimme interface-modificatie.
Hoofdauteurs in het team van professor Albrecht, dr. Eike K׶hnen en dr. Silvia Mariotti, ontwikkelden een interfacemodificatie om ladingsdragerrecombinatieverliezen te verminderen . Om de specifieke eigenschappen van deze interfacemodificatie verder te begrijpen, werd een gedetailleerde analyse uitgevoerd. Vervolgens werden deze ontwikkelingen met succes geïmplementeerd in tandemzonnecellen.
Lea Zimmerman, een masterstudent, hielp bij de verdere combinatie met optische verbeteringen . De hoogste fotospanningen (open circuitspanning) werden bereikt met de combinatie van interface- en optische aanpassingen, wat resulteerde in een nieuw recordrendement voor tandemtechnologie.
Lees ook : Wat is de invalshoek van de zon?
Veel meer technici en wetenschappers hielpen bij de ontwikkeling en fabricage van tandemzonnecellen om dit project tot een succes te maken. En tegen het einde van 2022 tekende Meyer Burger Technology een meerjarige samenwerkingsovereenkomst met verschillende onderzoeksinstellingen in Zwitserland en Duitsland, waaronder het Helmholtz-Zentrum Berlin, voor de industrialisatie van perovskiet-tandemzonnecellen en -modules.
Een nieuw wereldrecord met de meest efficiënte tandemzonnecellen van HZB, in combinatie met een industrialisatieovereenkomst, zal naar verwachting 321.1 megawatt aan energie opleveren.
