Tandemowe ogniwo łączy krzem i perowskity. Kontroluje światło tak, by wykorzystywać je wyjątkowo efektywnie 

Zamiast zastanawiać się, czy lepszym wyborem w kontekście projektowania modułów fotowoltaicznych będzie krzem czy może perowskity, naukowcy z Holandii postanowili połączyć oba warianty, tworzące tandemowe ogniwo słoneczne.
Tandemowe ogniwo łączy krzem i perowskity. Kontroluje światło tak, by wykorzystywać je wyjątkowo efektywnie 

Dokonania te są zasługą inżynierów z Uniwersytetu Technicznego w Delft, którzy zaprezentowali swoje dokonania na łamach ACS Publications. Jak wyjaśniają, proponowane przez nich rozwiązanie  może być dostosowane tak, by tworzyć zróżnicowane tandemowe konstrukcje. Ostatecznym celem jest natomiast jak najbardziej optymalne zarządzanie światłem, co przełoży się na wzrost wydajności fotowoltaiki.

Czytaj też: Zastąpili powszechnie stosowany składnik innym. Tak badacze dążą do rewolucji w fotowoltaice

Jeśli chodzi o kwestie techniczne, to najważniejsza wartość, czyli sprawność takiego ogniwa, wynosi 24,6%. Z kolei napięcie obwodu otwartego wynosi 1,81 V, prąd zwarcia 18,1 mA na centymetr kwadratowy, a współczynnik wypełnienia: 75,0%. Yifeng Zhao, który stanął na czele zespołu badawczego, podkreśla, iż optymalizacja efektów interferencji zastosowana przez badaczy z Delft sprawia, że techniki zarządzania światłem mogą być wykorzystywane w różnych strukturach tandemowych.

Autorzy badań rozłożyli warstwę tlenku niklu na złączu rekombinacyjnym, co miało zapewnić ograniczenie tzw. bocznikowania. Z kolei powłoka antyrefleksyjna na bazie fluorku magnezu oraz optymalizacja grubości warstw C60 i SnOx doprowadziły do redukcji strat odbiciowych. 

Tandemowe ogniwo składające się z krzemu i perowskitów osiągnęło w obecnej formie wydajność na poziomie 24,6%

We wspomnianej publikacji czytamy, że podkomórka wykonana z perowskitu wykorzystuje fotostabilny skład mieszanych halogenków i strategie pasywacji powierzchni. W efekcie możliwe jest zmniejszenie strat energetycznych na interfejsach transportu ładunku. Przekroczenie 23% wydajności nastąpiło przy użyciu wszystkich trzech rodzajów warstw, a z przeprowadzonych testów wynika, że tandemowe ogniwo ma potencjał w kontekście produkcji energii. 

Czytaj też: Zamiast żywopłotu „zasadź” panele słoneczne. Fotowoltaika na ogrodzeniu nie jest taka głupia?

Wydaje się, iż łączenie różnych warstw, składających się z perowskitów i krzemu, to obiecujące rozwiązanie dla przyszłości fotowoltaiki. Udział energii produkowanej przez panele słoneczne rośnie, a jednocześnie spada wykorzystanie paliw kopalnych. Odnawialne źródła energii mają rzecz jasna sporo trudności na swojej drodze, choćby związanych z ograniczonymi możliwościami magazynowania. Poza tym panele słoneczne czy turbiny wiatrowe mają konkretną żywotność i w pewnym momencie trzeba je utylizować.