Złącze tandemowe to technika wykorzystywana do zwiększenia wydajności modułów cienkowarstwowych . Zastosowanie architektury ogniw ze złączami tandemowymi oferuje ekscytującą możliwość znacznego zwiększenia wydajności modułów w porównaniu z konstrukcjami jednozłączowymi. Wynika to z ich niezwykłej zdolności do podziału widma słonecznego na wiele pasm, które następnie mogą być przetwarzane z większą wydajnością przez oddzielne urządzenia.
To przełomowe osiągnięcie pozwala na przekroczenie ograniczonej sprawności krzemowych ogniw słonecznych z pojedynczym złączem (~29%), które osiągnęły już niemal swoje teoretyczne maksimum. Ponadto, te moduły tandemowe o wyższej sprawności mogą potencjalnie zrewolucjonizować instalacje fotowoltaiczne o niskim stężeniu promieniowania, czyniąc je bardziej opłacalnymi po wyposażeniu w technologię śledzenia jednoosiowego.
Cechy ogniw słonecznych z tandemowym złączem
Tandemowe ogniwo słoneczne, znane również jako ogniwo dwuzłączowe, składa się z materiałów o różnych przerwach wzbronionych nałożonych na siebie , tworząc dwa odrębne obszary absorpcji światła. Natomiast ogniwo jednozłączowe zawiera tylko jeden obszar absorpcyjny i działa z pojedynczą przerwą wzbronioną.
Ogniwa fotowoltaiczne z wieloma złączami, takie jak ogniwa z podwójnym, potrójnym lub poczwórnym złączem, są dostępne od dawna. Aktualnym rekordzistą świata w kategorii najwydajniejszych ogniw słonecznych jest ogniwo z czterema złączami, charakteryzujące się imponującą sprawnością konwersji energii (PCE) na poziomie 46%.
Warto zauważyć, że osiąga to imponującą, o 20% wyższą sprawność niż limit Shockley Queisser wynoszący 29% PCE! Wynika to z faktu, że limit został obliczony dla ogniwa z pojedynczym złączem. Limit dotyczący ogniw z pojedynczym złączem nie ogranicza ogniw tandemowych.
Zobacz także : Nowy światowy rekord w zakresie najbardziej wydajnych tandemowych ogniw słonecznych firmy HZB
Różnica między ogniwem słonecznym z pojedynczym złączem a ogniwem słonecznym tandemowym
Ogniwo z pojedynczym złączem jest w stanie przekształcić znaczną ilość fotonów w energię użyteczną . Ten typ ogniwa słonecznego charakteryzuje się wąską przerwą energetyczną, co pozwala mu efektywnie absorbować wszystkie fotony. Jednak fotony o wyższej energii ulegają termalizacji i tracą znaczną część swojej energii z powodu niskiej przerwy energetycznej. Ogniwo słoneczne o szerokiej przerwie energetycznej działa podobnie, przechwytując więcej energii z fotonów o wysokiej energii, jednocześnie przepuszczając fotony o niższej energii.
Tandemowe ogniwo słoneczne ma zdolność do generowania większej wydajności konwersji niż ogniwo jednozłączowe , mimo że wykorzystuje to samo spektrum promieniowania słonecznego.
Zobacz także : Czym jest cienkowarstwowy moduł fotowoltaiczny?
