Солнечная батарея с тройным переходом перовскит-Si: новый рекорд

(Zapoved) – Эффективность Тандемные солнечные элементы из перовскита и кремния он быстро зарекомендовал себя как новая веха в отрасли, превзойдя по производительности элементы с двойным переходом на основе полупроводников III-V (например, GaInP/GaAs). Благодаря выходам выше 30% они открыли новую эру высокоэффективной и недорогой фотоэлектрической энергии. Но прежде всего они открыли двери многопереходной технологии для перовскитов.

Следующий шаг сделан сегодня Институт Фраунгофера систем солнечной энергии ISE где исследовательская группа создала Перовскит/перовскит/кремниевый солнечный элемент с тройным переходом с напряжение холостого хода более 2,8 Вольт. Важный результат для отрасли, а также Исследовательский проект «Триумф», финансируемый Европейской Комиссией. Инициатива, партнером которой является Fraunhofer ISE, работает над созданием передовой концепции монолитных ячеек с тройным соединением с эффективностью преобразования более 33% и размером более 100 квадратных см.

Напряжение холостого хода

Чтобы полностью понять прогресс, достигнутый новым солнечным элементом с тройным переходом, необходимо сделать несколько шагов назад. Производительность фотоэлектрических элементов определяется тремя основными факторами: напряжение холостого хода, ток короткого замыкания и коэффициент заполнения. Среди них на первый наиболее сильно влияют собственные свойства используемых материалов, и он указывает максимальное электрическое напряжение, которое может подавать элемент в отсутствие электрической нагрузки. Для сравнения, традиционные блоки из кристаллического кремния имеют напряжение холостого хода от 0,7 до 0,8 вольт.

Монолитный двухполюсный солнечный элемент с тройным переходом, созданный Немецким институтом, идеально подходит для этой задачи. «Напряжение более 2,8 вольт, измеренное для солнечного элемента перовскит-перовскит-кремний, говорит о том, что технология чрезвычайно перспективна для производства электроэнергии.«, говорит доктор Джулиана Борхерт, руководитель группы перовскито-кремниевых технологий в Fraunhofer ISE и во Фрайбургском университете. «Это рекордное значение для солнечных элементов такого типа, и оно демонстрирует, как фотоэлектрические элементы, сочетающие в себе перовскит и кремний, предлагают огромный неиспользованный потенциал.».

Результат был достигнут за счет метода газовой закалки осаждения верхнего слоя перовскита, который обеспечивает однородное формирование поглотителя и предотвращает повреждение растворителем нижележащих слоев. Этот процесс также позволил оптимизировать промежуточные соединительные слои между перовскитными субъячейками. Результаты исследования были опубликованы на сайте ACS Energy Letters (текст на английском языке).