A cellát oly módon hozták létre, hogy egy újonnan kifejlesztett perovszkit cellát helyeztek el egy tömeggyártott, kétoldalas kristályos szilíciumból készült változatra. Közlésük szerint az így kapott cella jobban hasznosítja a napfényt, mivel az egyik egységet a magas energiájú fotonokra optimalizálták, míg a másik az alacsony energiaszintű részecskéket nyeli el.
A tandem cella eszköz vázlatos bemutatása (elülső oldal, perovszkit, szilícium, hátsó oldal)
Kép: ECN
A holland Energiakutató Intézet (Energy Research Centre of the Netherlands, ECN) tudósai olyan kétoldalas perovszkit-alapú tandem cellát fejlesztettek ki, amelynek a hatékonysága 30,2%.
A holland konzorciummal, a Solliance-al közösen létrehozott új cella eszköz úgy készült, hogy az újonnan kifejlesztett perovszkit cellát egy szabványos, kétoldalas kristályos szilíciumból készült cellára helyezték. Ez a megközelítés a tudósok véleménye szerint jelentős mértékben megnöveli az energiaátalakítás hatékonyságát, mivel az egyik cellát a magas energiaszintű, a másikat az alacsony energiaszintű fotonokra optimalizálták.
„Ez a javasolt tandem eszköz négyelektródás konfigurációval működik, így a felső cella és az alsó cella külön áramkörrel rendelkezik, ami lehetővé teszi a dinamikus finomhangolást és az energiahozam optimalizálását” – írták a cella létrehozói. Azt is megemlítették a celláról, hogy mind elülső, mind a hátsó oldalán kedvezőbben köti meg a fényt, mivel elektronikai kialakításának köszönhetően reagál a beeső fény változásaira.
A kutatók közölték, hogy a „kétoldalassal egyenértékű hatékonyság” megközelítést alkalmazták a cella hatékonyságának mérésére. Ez magában foglalja annak a hatékonyságnak a kiszámítását, amelyet az egyoldalas eszköz igényelne ugyanolyan mennyiségű energia éves szinten történő előállításához, mint a kétoldalas eszköz – azonos üzemeltetési körülmények között. E szerint a mérési módszer szerint a tandem cella hatékonyságát elölről szabványos vizsgálati feltételek között mérték, míg hátulról további 20% ugyanilyen megvilágítást biztosítottak. „Ennek a módszernek az átvételével eszközünk kétoldalas cellával egyenértékű tandem hatékonysága 30,2% lett, ami meghaladja az egyoldalas szilíciumalapú napelem cellákét” – közölték a kutatók.
35% hatékonyság lehetősége
A csapat meggyőződése, hogy cellájuk hatékonyságát a következő három vagy öt éven belül 35%-ra lesznek képesek emelni. „Szeretnénk lerövidíteni a piacra jutás idejét, ezért a partnereinkkel folytatott együttműködés során arra törekszünk, hogy a technológia készen álljon a tömeggyártásra” – ismertette Gianluca Coletti, aki az ECN tandem technológiáért felelős projektvezetője.
A Solliance és az ECN tavaly márciusban jelentették be, hogy elérték a 26,3%-os hatékonyságot egy átlátszó, kristályos szilikonnal kombinált perovszkit-alapú napelem cellánál. Áprilisban a Solliance új rekordot jelentett be saját nagy felületű perovszkit moduljainál, amelyek elérték a 14,5%-os energiaátalakítási hatékonyságot, míg januárban a 21,5%-os hatékonyságot érték el a perovszkit-alapú, rugalmas CIGS (réz-indium-gallium-diszelenid) tandem napelem cellák esetében.
Az ECN együttműködik Hollandia vízgazdálkodásért felelős szervvével, a Rijkswaterstaat -al – amely az infrastruktúráért és környezetvédelemért felelős minisztérium (Ministry of Infrastructure and the Environment) része – a Solar Highways PV Napelemes Autópályák (Solar Highways) projekten, amelynek részeként kétoldalas modulokat fognak telepíteni az autópályák zajvédő falaira.
Forrás: pv-magazine
