Tandemowe ogniwa fotowoltaiczne osiągnęły rekordową wydajność prawie 30%

Naukowcy z niemieckiego instytutu Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ustanowili nowy światowy rekord wydajności tandemowych ogniw fotowoltaicznych. Zespół uzyskał wynik na poziomie 29,8% i jest przekonany, że wkrótce uda się przekroczyć granicę 30%.

Współczesne moduły fotowoltaiczne są wykonane głównie z krzemu, a ich potencjał jest już w dużej mierze ograniczony. Dlatego naukowcy poszukują zupełnie nowych rozwiązań, które przebiją krzemowe panele słoneczne przede wszystkim pod względem wydajności, ale nie tylko.

W 2008 roku naukowcy z instytutu Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) zaczęli badać nową klasę materiałów, tzw. perowskity metalohalogenkowe. Są to związki półprzewodnikowe, które potrafią wydajnie przekształcać światło słoneczne w energię elektryczną. Ich potencjał jest w dużej mierze niezbadany. Z dotychczasowych badań wiadomo, że perowskity metalohalogenkowe można łączyć z tradycyjnymi krzemowymi ogniwami, aby znacznie zwiększyć ich wydajność. Takie połączenie materiałów daje tandemowe ogniwa fotowoltaiczne.

Image

Niemieccy badacze z HZB od 2015 r. pracują nad technologią półprzewodników perowskitowych i krzemowych oraz nad ich połączeniem w innowacyjne tandemowe ogniwa słoneczne. W styczniu 2020 r. ich wynalazek uzyskał rekordową wydajność na poziomie 29,15%, a jeszcze pod koniec tego samego roku poprawili rekord, osiągając wynik 29,52%. Podczas kolejnych badań zdołali ulepszyć swoje urządzenie, dzięki czemu tandemowe ogniwo fotowoltaiczne ustanowiło kolejny rekord wydajności - 29,80%.

Dziś niemieccy naukowcy wskazują na usprawnienia, które już wkrótce pozwoliłyby przekroczyć symboliczną granicę 30%. Ich zdaniem tandemowe ogniwa mogą zrewolucjonizować przemysł fotowoltaiczny już w niedalekiej przyszłości.