第3世代の太陽電池の効率を大幅に改善した

最近、イギリスの「自然・エネルギー」マガジンで出版された最新の研究によると、国際的な共同チームのグループは、ペロブスカイト/シリコン二重層モノリシックセルの製造の成功を報告しました。屋外の条件下で、両面タンデム太陽電池 任意の市販のシリコン太陽電池パネルを超えて効率を達成する。これは、両面タンデム装置の優れた性能を明確に証明するための最初の実験です。

ペロブスカイト太陽電池軽吸収材料としてペ​​ロブスカイト型有機金属ハロゲン化物半導体を使用する第3世代の太陽電池です。それらは、低コスト、高い光電変換効率、および巨大な商業的可能性の特徴を有する。

今回は、研究チームは、さまざまな実照明およびアルベド条件下で最良の電流整合を得るために必要なペロブスカイトバンドギャップを分析しました。研究中の新しい両面タンデム太陽電池は、シリコン層とペロブスカイト層と他の多くの化合物からなる。狭いペロブスカイトバンドギャップを最後に使用するため、透明な背面電極を有する装置の構造はアルベドに依存し、底部セル内の電流発生を増強し、ペロブスカイトトップセルにおける電流発生を高める。

その後、チームは、片面AM1.5G（太陽エネルギー変換システム標準テストの参照スペクトル）日光の下で、25％を超える認証電力変換効率を備えた両面タンデム構成です。屋外のテスト分野では、発電密度は26mWCM-2の結果と同じくらい高くなります。異なるAlbedoにさらされたパフォーマンスを比較した後、研究チームは、環境を使用して両面モノリシックペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の拡散反射光アルベドを得、シリコンタンデム太陽電池の結論よりも優れている。

研究者らは、タンデム装置の複雑さが今回の主な課題であると述べた。この研究には14個の材料が含まれており、それぞれが「完全に最適化されている」でなければなりません。

それでも従来の直列接続太陽電池また、追加の波長の光を吸収することによって電気エネルギーに変換することもできます。今回は、サイエントリストが両面シリーズ構成の使用が直列構成の現在認識されている性能限界を超えることができることを証明しました。伝統的なシリコンベースレイヤと他のペロブスカイトの他の層を使用してシリーズの組み合わせを作るためだけに、より多くのエネルギーを収集するだけでなく、もともと無駄に浪費され、反映され、散乱された、タンデム太陽電池の効率を高める。