Šaltinis: eurekalert.org
Silicis daugiausia raudonas saulės šviesos dalis paverčia elektra, o perovskito junginiai pirmiausia naudoja mėlynąsias spektro dalis. Taigi tandeminis saulės elementas, pagamintas iš sukrauto silicio ir perovskito, pasiekia žymiai didesnį efektyvumą nei kiekviena atskira ląstelė atskirai.
Profesorius Berndas Stannowski iš HZB instituto PVcomB ir profesorius Steve'as Albrechtas, vadovaujantis HZB Helmholtz jaunųjų tyrėjų grupei (YIG), jau kelis kartus kartu nustatė naujus monolitinių tandeminių saulės elementų rekordus. 2018 m. Pabaigoje komanda pristatė tandeminį saulės elementą, pagamintą iš silicio su metalo halogenido perovskita, kurio efektyvumas buvo 25,5 proc. Tuomet „Oxford Photovoltaics Ltd.“ paskelbė 28 procentų vertę.
Dabar HZB komanda gali pranešti apie kitą įrašą. 29,15 proc. Vertę penktadienį, sausio 24 d., Patvirtino „Fraunhofer“ saulės energijos sistemų institutas (ISE) ir dabar ji rodoma Nacionalinės atsinaujinančių energijos šaltinių laboratorijos (NREL), JAV, diagramose. NREL diagramoje stebimas didėjantis efektyvumas beveik visų tipų saulės elementuose nuo 1976 m.. Perovskito junginiai buvo įtraukti tik nuo 2013 m. - ir šios klasės medžiagų efektyvumas nuo to laiko padidėjo labiau nei bet kurioje kitoje medžiagoje.
„Bendradarbiaudami su prof. Vytauto Getautio (Kauno technologijos universitetas) grupe, mes sukūrėme specialų elektrodų kontaktinį sluoksnį, taip pat patobulinome tarpinius sluoksnius“, - aiškina Albrechto grupės doktorantai Eike Köhnen ir Amran Al-Ashouri. Naujas elektrodų kontaktinis sluoksnis taip pat leido patobulinti perovskito junginio sudėtį HZB HySPRINT laboratorijoje. Šis junginys dabar yra stabilesnis, kai yra apšviestas tandeminiuose saulės elementuose, ir pagerina viršutinių ir apatinių elementų sukeliamos elektros srovės balansą. Silikoninis dugno elementas yra pagamintas iš Stannowski grupės ir turi specialų viršutinį silicio oksido sluoksnį, optiškai sujungiantį viršutinį ir apatinį elementus.
Visi procesai, naudojami realizuoti šią vieno kvadratinio centimetro kamerą, iš esmės tinka ir dideliems paviršiaus plotams. Kaip jau parodė pradiniai bandymai, masto didinimas naudojant vakuuminio nusodinimo procesus yra labai perspektyvus.
Realus praktinis tandeminių elementų, pagamintų iš silicio ir perovskito, efektyvumo riba yra apie 35 procentai. Toliau HZB komanda nori įveikti 30 procentų efektyvumo barjerą. Albrechtas aiškina, kad pirminės idėjos jau svarstomos.
