Naukowcy z Helmholtz-Zentrum Berlin ustanowili światowy rekord w dziedzinie najwydajniejszych tandemowych ogniw słonecznych z krzemowym dnem i perowskitowym wierzchem. Instytut certyfikujący European Solar Test Installation oficjalnie potwierdził sprawność tych ogniw na poziomie 32.5% . W ten sposób ustanowiono nowy światowy rekord w dziedzinie najwydajniejszych tandemowych ogniw słonecznych firmy HZB.
Różne instytuty badawcze i firmy prowadzą badania nad ciągłym rozwojem wydajności. Zespoły z HZB osiągnęły nowy, certyfikowany rekord sprawności ogniw słonecznych wynoszący 32.5%. Nie jest to pierwszy raz, kiedy osiągnęli najwyższą sprawność, ponieważ w 2021 roku HZB osiągnął rekordową wartość 29.8%, którą osiągnęły nanotekstury periodyczne . Latem 2022 roku, najwyższa odnotowana wartość sprawności, zgłoszona przez École Polytechnique Fשdשrale de Lausanne w Szwajcarii, wyniosła 31.3%, przekraczając ostatecznie barierę 30%. Jednak z wynikiem 32.5% HZB ponownie osiągnął swój cel.
Profesor Steve Albrecht z HZB mówi: „ Jesteśmy bardzo podekscytowani nową wartością, ponieważ pokazuje ona, że technologia tandemowa perowskit/krzem jest bardzo obiecująca pod względem wkładu w zrównoważone dostawy energii”. Dyrektor naukowy Helmholtz-Zentrum Berlin, profesor Bernd Rech, podkreśla: „ Wydajność ogniw słonecznych tandemów HZB na poziomie 32.5% osiąga obecnie wartości osiągane wcześniej jedynie przez drogie półprzewodniki III/V . Wykres NREL wyraźnie pokazuje, jak spektakularne są ostatnie dwa wzrosty EPFL i HZB ” .
Naukowcy z HZB mogliby znacząco poprawić wydajność tandemowych ogniw słonecznych z krzemu lub perowskitu. Profesor Steve Albrecht mówi: „To ogromny krok naprzód, którego nie przewidywaliśmy kilka miesięcy temu. Wszystkie zespoły zaangażowane w projekt HZB, a zwłaszcza zespoły z Centrum Kompetencji Fotowoltaicznych (PVComB) i laboratorium innowacji HySPRINT, współpracowały ze sobą z sukcesem i pasją”. Zespół wykorzystał zaawansowaną kompozycję perowskitu z bardzo inteligentną modyfikacją interfejsu.
Główni autorzy, w zespole profesora Albrechta, dr Eike K׶hnen i dr Silvia Mariotti opracowali modyfikację interfejsu w celu zmniejszenia strat spowodowanych rekombinacją nośników ładunku . Aby zrozumieć specyficzne właściwości tej modyfikacji interfejsu, przeprowadzono szczegółową analizę. Następnie te rozwiązania zostały z powodzeniem wdrożone w tandemowych ogniwach słonecznych.
Lea Zimmerman, studentka studiów magisterskich, pomogła w dalszym łączeniu tego z udoskonaleniami optycznymi . Najwyższe napięcia fotowoltaiczne (napięcie w obwodzie otwartym) osiągnięto dzięki połączeniu modyfikacji interfejsu i optyki, co dodatkowo przełożyło się na rekordową wydajność technologii tandemowej.
Przeczytaj także : Czym jest kąt padania promieni słonecznych?
Wielu innych techników i naukowców pomogło w opracowaniu i produkcji tandemowych ogniw słonecznych, co przyczyniło się do sukcesu tego projektu. Pod koniec 2022 roku Meyer Burger Technology podpisało wieloletnią umowę o współpracy z różnymi instytutami badawczymi w Szwajcarii i Niemczech, w tym z Helmholtz-Zentrum Berlin, w celu industrializacji perowskitowych ogniw i modułów słonecznych tandemowych.
Oczekuje się, że nowy światowy rekord najbardziej wydajnych tandemowych ogniw słonecznych firmy HZB oraz umowa industrializacyjna wyprodukują energię o mocy 321.1 megawata.
