Naukowcy z Amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej i firmy First Solar opracowali nowe ogniwo słoneczne oparte na tellurku kadmu. Wyniki swoich badań opublikowali na łamach czasopisma Nano-Micro Small. Czy faktycznie jest się czym zachwycać? Przynajmniej pod jednym względem tellurkowe ogniwo bije o głowę krzemowych i perowskitowych konkurentów – twierdzą badacze.
Czytaj też: Tandemowe ogniwo słoneczne sprawne jak nigdy. To nowy rekord
W artykule naukowym dokładnie jest mowa o dwustronnym ogniwie słonecznym, które zbudowane jest z tellurku kadmu (CdTe), a oparte na warstwie tylnej wyprodukowanej z miedzi, galu i tlenku (CuGaOx). Całość wykonano metodą zwaną „litografią pękniętego filmu” (ang. cracked film lithography), która zdaniem autorów jest tańsza w przeprowadzeniu i bardziej odpowiadająca dla związków takich jak tellurek kadmu.
Ogniwo słoneczne z tellurku kadmu. Teraz dwustronne
Główną zaletą dwustronnego ogniwa z tellurku kadmu jest to, że posiada ono największą gęstość mocy pośród wszystkich polikrystalicznych ogniw dostępnych obecnie na rynku – informują badacze. Podczas testów dla jednego centymetra kwadratowego powierzchni ogniwa osiągnięto moc wynoszącą dokładnie 20,3 mW.
Jeśli mowa o sprawności konwersji w takim dwustronnym ogniwie słonecznym, to dla przedniej i tylnej strony wyniosła odpowiednio 12,5 proc. i 7,6 proc. Nie zachwyca ona najwyższą wartością, ale amerykańskim naukowcom zależało na przedstawieniu innych zalet ogniwa, w tym wspomnianej gęstości mocy.
Uczeni rozważają komercjalizację rozwiązania. Niemniej jest kilka aspektów, które trzeba poprawić, o czym powiedział dla PV Magazine pierwszy autor pracy Christopher Muzzilo. Mowa o udoskonaleniu wydajności tylnej warstwy ogniwa tellurkowego.
Może nam się jeszcze jedna kwestia nasuwać podczas rozważań o nowych typach ogniwach słonecznych. Czy instalacje oparte na tak rzadkich pierwiastkach jak kadm, tellur czy gal mają szansę stać się powszechnymi w przyszłości? Warto dodać, że w badaniach towarzyszyła firma First Solar, która jest światowym liderem w produkcji ogniw tellurkowych.
Czytaj też: Szanse na tanie panele słoneczne. Oto najwydajniejsze na świecie ogniwo słoneczne bez srebra
Tego typu urządzenia już dzisiaj są instalowane na całym świecie, ale zawarte w nich pierwiastki są wysoce trujące dla środowiska i człowieka. Mimo tego technologia tellurkowa uważana jest za najtańszą ze wszystkim fotowoltaicznych. Miejmy nadzieję, że odkrycia takie jak powyższe poza przekraczaniem kolejnych granic wydajności i sprawności pomogą także w zabezpieczeniu ogniw na wypadek awarii i zniszczenia.
