Badacze z Chińskiej Akademii Nauk opublikowali na łamach Progress in Photovoltaics wyniki swoich prac nad pięciozłączowym ogniwem fotowoltaicznym. Wykorzystano tutaj technikę odwróconych metamorficznych konstrukcji – podają naukowcy.
Czytaj też: Pechowa fotowoltaika w Polsce. Takiej mocy nigdy nie widzieliśmy
Jak donoszą autorzy, sprawność konwersji energii urządzenia wyniosła aż 35,1 proc. przy napięciu obwodu otwartego 4,727 V, gęstości prądu zwarciowego 860 mA/m2 i współczynniku wypełnienia 86,38 proc. Parametry te wyglądają imponująco, ale poznajmy z bliska to ogniwo słoneczne. Dopiero wówczas wyjaśni się nam, jak działa taka fotowoltaika.
Fotowoltaika na bogato. Ten moduł ma aż pięć podogniw
Do budowy modułu wykorzystano nieorganiczne związki, które były osadzane z fazy gazowej. Urządzenie jest pięciozłączowe (5J), więc posiada również pięcioelementową strukturę składającą się z: fosforku glinowo-galowo-indowego (AlGaInP), arsenku glinowo-galowego (AlGaAs), arsenku galu (GaAs) oraz arsenku indu i galu (InGaAs), który buduje dwie warstwy. Każde z podogniw posiada także inną energię pasma wzbronionego. Są to wartości odpowiednio: 2,0 eV, 1,67 eV, 1,42 eV, 1,18 eV i 0,83 eV.
Czytaj też: Fotowoltaika ma poważny problem. O tym ograniczeniu mówi się zdecydowanie zbyt rzadko
Zwróćmy uwagę na zastosowane pierwiastki do konstrukcji ogniwa. Niektóre z nich występują w ograniczonych ilościach na Ziemi, co może utrudnić ewentualną komercjalizację i masową produkcję takich urządzeń w przyszłości. Zresztą nie taki zamiar mieli chińscy naukowcy, opisując swój wynalazek.
W artykule podkreślono, że sukcesem w pracy nad stworzeniem tego ogniwa było zastosowanie niskotemperaturowej technologii epitaksjalnego transferu tylko z jednorazowym tymczasowym łączeniem. Opracowane urządzenie uzyskało powierzchnię 12cm2.
Czytaj też: Czy perowskitowa fotowoltaika będzie dla nas toksyczna? Badacze przerwali milczenie
Zarówno technika nakładania warstw, jak i same „gabaryty” ogniwa mogą stać się inspiracją dla innych zespołów naukowców, którzy także pracują nad udoskonaleniem wielozłączowych modułów fotowoltaicznych. Chociaż daleko jeszcze jesteśmy od zdominowania rynku tą technologią, to nie wykluczone, że fotowoltaika przyszłości w większym niż dzisiaj stopniu będzie z niej korzystać.
