Naukowcy z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji opracowali najlepszą możliwą wersję ogniwa słonecznego z selenku miedzi i galu (CuGaSe2). Dodając srebro w procesie wzrostu ziaren na warstwie absorbującej, sprawili, że ogniwo osiągnęło jedną z najwyższych wydajności dla tego typu urządzeń. Całość prac opisali w czasopiśmie naukowym RRL Solar.
Czytaj też: Cały świat patrzy na Arabię Saudyjską. Ich rekordowe ogniwo fotowoltaiczne miażdży sprawnością
Szwedzcy uczeni na szeroką skalę prowadzą badania dotyczące stworzenia stabilnego, nieorganicznego, tandemowego ogniwa słonecznego. Dolną jednostkę w takim układzie ma stanowić warstwa krzemowa, a górną warstwa selenkowa. Obydwie części będą wzajemnie się uzupełniać w zakresie pochłaniania promieni słonecznych. Docelowo ogniwo selenkowe ma posiadać styk tylny, który konstruuje się specjalnie pod takie instalacje.
Nieorganiczne ogniwo selenkowe nie takie złe. Wystarczy połączyć je z krzemowym
Głównym przedmiotem tej części badań było sprawdzenie, jak pomaga srebro w procesie osadzania warstwy pochłaniającej na selenkowym ogniwie. Trzy etapy specjalnego odparowywania sprawiły, że współczynnik wypełnienia warstwy był znacznie większy.
Naukowcy pracowali na żywym modelu, który był oparty na warstwie buforowej (pośredniej) składającej się z tlenku cyny i cynku zamiast tradycyjnie używanego dotąd w tej technologii siarczku kadmu (CdS). Sprawność konwersji energii wyniosła w przypadku ogniwa 11,2 proc. Na pierwszy rzut oka jest to niewiele, ale to najwyższa wartość, jaką kiedykolwiek osiągnięto na selenkowym ogniwie nieorganicznym bez powłoki antyodbiciowej – przyznają autorzy badań.
Czytaj też: Nie jest ani z krzemu, ani z perowskitów. Nowe ogniwo słoneczne ma być tańsze i lepsze
Rekordowy wynik może być efektem zastosowania kilku rzeczy. Nie tylko srebro pomogło dokładniej wypełnić selenkowymi ziarnami warstwę absorbującą, ale również zmiana składu warstwy pośredniej oraz temperatura. Wykazano korzystniejsze wartości parametrów dla wyższych temperatur osadzania (ok. 650 st. C).
Zadanie naukowców nie zostało jednak jeszcze skończone. Zbudowanie tandemowego selenkowo-krzemowego ogniwa słonecznego będziemy wymagało nadal wielu, długich miesięcy prac.
