Opracowano tandemowe panele słoneczne nowej generacji, tandemowe panele słoneczne nowej generacji,

Opracowano tandemowe panele słoneczne nowej generacji, osiągając rekordowy poziom konwersji

Chociaż inwazja Rosji na Ukrainę odmieniła spojrzenie świata na OZE, to możemy być pewni, że znaczenie energii słonecznej tylko umocniło się w tej sytuacji. Przyszłość maluje się w barwach wszechobecnych farm słonecznych, ale związana z nimi technologia nadal wymaga dopracowania, aby opłacalność takich inwestycji była jeszcze wyższa. Tandemowe panele słoneczne nowej generacji są tego świetnym przykładem, bo rozwijają się regularnie i ostatnio zaliczyły kolejny kamień milowy.

Rekordowe tandemowe panele słoneczne nowej generacji cechuje niespotykany dotąd poziom konwersji

Wyniki badań niemieckiego zespołu złożonego z Thomasa Riedla z University of Wuppertal, specjalistów z Instytutu Chemii Fizycznej Uniwersytetu w Kolonii oraz partnerów z kilku innych uniwersytetów zostały opublikowane w dzienniku Nature pod tytułem „Perowskitowo-organiczne tandemowe ogniwa słoneczne z interkonektem z tlenku indu” (w tłumaczeniu). W tym opracowaniu możemy przeczytać o szczegółach tego, jak naukowcy opracowali tandemowe ogniwo słoneczne, które osiąga aż 24-procentową sprawność mierzoną na podstawie frakcji fotonów przekształcanych w energię elektryczną.

Czytaj też: Nokia wychodzi z Rosji i zostaje w Rosji. Ze względów humanitarnych

Ta wartość jest o tyle ważna, że jest to nowy rekord świata osiągnięty na poletku tandemowych ogniw słonecznych. Oznacza to, że te ogniwa słoneczne zamiast bazować wyłącznie na krzemowym półprzewodniku, łączą w sobie dwa alternatywne materiały absorpcyjne. W tym przypadku w grę wchodzą związki na bazie węgla, które w pewnych warunkach mogą przewodzić prąd elektryczny i perowskity oparte na związku halogenowo-ołowiowym, który ma doskonałe właściwości półprzewodzące.

Czytaj też: Chińskie samoloty w Europie. Dlaczego w Serbii wylądowało aż sześć ciężkich transportowców Y-20?

Obie te technologie wymagają znacznie mniej materiału i energii do produkcji niż konwencjonalne ogniwa krzemowe, co pozwala uczynić ogniwa słoneczne jeszcze bardziej ekologicznymi. Zresztą ogniwa krzemowe same w sobie są obecnie u kresu swojego rozwoju, co jeszcze bardziej akcentuje potrzebę zwrócenia się w stronę nowych technologii solarnych. Postawienie na te tandemowe pozwala absorbować szerszy zakres widma słonecznego, bo w opisywanych ogniwach perowskit odpowiada za absorpcję światłą w bliskiej podczerwieni, a półprzewodniki organiczne za pochłanianie ultrafioletowej i widzialnej części światła.

Czytaj też: Powstały nowe tranzystory, które mogłyby obniżyć zużycie energii światowej nawet o 5%

Po m.in. „zminimalizowaniu strat na styku materiałów wchodzących w skład ogniw słonecznych” naukowcom udało się zwiększyć początkową sprawność swoich ogniw z ~20 do niebywałych 24%, zapisując się na kartach historii. Wspomniane straty zminimalizowano z wykorzystaniem łączącego elektronicznie i optycznie interkonekta w postaci warstwy tlenku indu o grubości zaledwie 1,5 nanometra. Dalsze symulacje wykazały, że dzięki temu podejściu w przyszłości będzie można uzyskać ogniwa tandemowe o sprawności przekraczającej 30 procent.