Nowatorskie ogniwo słoneczne osiągnęło tak wysoką wydajność, że ręce same składają się do oklasków

Integracja dwóch głównych składników stosowanych obecnie w branży fotowoltaicznej, czyli krzemu i perowskitów, okazuje się wyjątkowo obiecującym rozwiązaniem. Co więcej, taka tandemowa technologia okazuje się posiadać spore pole do rozwoju, dzięki czemu regularnie są bite kolejne rekordy wydajności.
Nowatorskie ogniwo słoneczne osiągnęło tak wysoką wydajność, że ręce same składają się do oklasków

W chińskim wydaniu taki rezultat wyniósł powalające 34,58%. Firma Longi nie tylko osiągnęła coś istotnego w zakresie wydajności, ale również rozwiązała dotychczasowe problemy odnoszące się do dokładnego kontrolowania grubości i orientacji samoorganizujących się monowarstw.

Czytaj też: Nowa fotowoltaika z Chin może zmiażdżyć krzem. Zachwyca wydajnością i ceną

Kluczem do sukcesu okazał się nowy materiał wdrożony z myślą o redukcji defektów pasywacyjnych. Wspomniana monowarstwa, znana jako HTL201, ma charakter warstwy selektywnej względem dziur. Pomimo wielu zalet takiego rozwiązania, dotychczas poważnym ograniczeniem pozostawały trudności z kontrolowaniem grubości i orientacji monowarstw.

Gra była jednak warta świeczki, a przełom nastąpił dzięki wykorzystaniu asymetrycznej konstrukcji ogniwa słonecznego HTL201, będącej alternatywą dla konwencjonalnie stosowanych, symetrycznych struktur na bazie karbazolu. Dzięki wprowadzonym zmianom członkowie zespołu badawczego poprawili pokrycie i jednorodność na teksturowanych podłożach krzemowych, dodatkowo optymalizując wyrównanie międzyfazowych poziomów energetycznych.

Ogniwo słoneczne od chińskiej firmy Longi ma postać tandemowe konstrukcji zawierającej krzem i perowskit. Jego wydajność okazała się bliska rekordowego wyniku

O kulisach swoich działań przedstawiciele Longi piszą na łamach Nature. Z ich relacji wynika, jakoby silna interakcja między HTL201 a warstwą perowskitu prowadziła do ograniczenia strat energii. Ma to rzecz jasna przełożenie na ostateczną wydajność. Testy wykazały, iż chińskie tandemowe ogniwo słoneczne o powierzchni 1 centymetra kwadratowego osiągnęło sprawność konwersji energii wynoszącą 34,58%.

Napięcie w obwodzie otwartym wyniosło natomiast 2,001 V, gęstość prądu zwarciowego 20,64 mA/cm², a współczynnik wypełnienia 83,79%. Górne warstwę tworzy ogniwo perowskitowe zawierające kontakt ze srebra oraz między innymi warstwy fluorku litu, dijodku etylenodiamoniowego i buckminsterfullerenu. Dolną część stanowi natomiast ogniwo krzemowe z heterozłączem, ale na tym informacje się kończą. 

Czytaj też: Doszło do przełomu. Historyczny dzień dla polskiej energetyki

Co ciekawe, firma Longi posiada rekord wydajności w kategorii tandemowych ogniw słonecznych na bazie perowskitów i krzemu. Wynosi on 34,85%, dlatego najnowszy rezultat należy uznać za dopełnienie obrazu chińskiej dominacji w sektorze fotowoltaicznym. A sufit tej technologii jest na tyle wysoko, iż możemy się spodziewać doniesień o kolejnych imponujących wynikach testów.