Tandemowe ogniwa fotowoltaiczne – rozwojowa technologia badana w Arabii Saudyjskiej

Prezentowane rozwiązanie perowskitowo-krzemowego ogniwa słonecznego posiada teksturowaną, krzemową warstwę. Tego rodzaju technologia wykazuje duże bariery w osiągnięciu wysokich sprawności z uwagi na trudność odbijania części promieniowania padającego na powierzchnię ogniwa tandemowego. W celu osiągnięcia wyższych sprawności, a tym samym uzyskać więcej energii konieczna jest maksymalizacja koncentracji światła, na skutek zmniejszenia jego odbitej ilości.

Naukowcy Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha w Arabii Saudyjskiej podjęli się badań nad daną technologią. W efekcie opracowali tandemowe ogniwo perwoskitowo-krzemowe, które zawiera płytkę krzemową poddaną teksturyzacji. Dzięki takiemu procesowi zmniejszyli ilość odbitego od powierzchni promieniowania. Proces opierał się na wytworzeniu zjawiska „losowo rozmieszczonych piramid” przy zastosowaniu roztworów alkaicznych. To pozwoliło odzwierciedlić proces teksturyzacji i zmaksymalizować absorbcję promieniowania świetlnego, a tym samym podnieść sprawność technologii.

W wyniku prowadzonych badań naukowcy osiągnęli sprawność tandemowego ogniwa słonecznego na poziomie 28,1 proc. Rozwiązanie charakteryzowało się 18,9 mA/cm2 prądu zwarciowego, napięciem otwartego obwodu o wielkości 1851 mV oraz współczynnikiem wypełnienia wysokości 80,1 proc.

Pomimo imponujących efektów otrzymanych w wyniku prac badawczych ekspertów z Arabii Saudyjskiej opracowane rozwiązanie nie zdołało przebić parametrów pracy ogniwa zaprezentowanego przez badaczy z Helmholtz-Zentrum Berlin. Niemiecka koncepcja tandemowego ogniwa pozwoliła na osiągnięcie 32,5 proc. sprawności.

#OZE #fotowoltaika #nauka #technologia #innowacje #energetyka #energia