Zdroj: eurekalert.org
Zatímco křemík převádí převážně červené části slunečního světla na elektřinu, sloučeniny perovskitu primárně využívají modré části spektra. Tandemový solární článek vyrobený ze skládaného křemíku a perovskitu tak dosahuje výrazně vyšší účinnosti než každý jednotlivý článek samostatně.
Profesor Bernd Stannowski z institutu HZB PVcomB a prof. Steve Albrecht, který v HZB stojí v čele skupiny Helmholtz Young Investigator Group (YIG), již společně několikrát vytvořili nové záznamy pro monolitické tandemové solární články. Na konci roku 2018 tým představil tandemový solární článek vyrobený z křemíku s perovskitem na bázi halogenidu kovu, který dosáhl účinnosti 25,5%. Poté Oxford Photovoltaics Ltd. oznámila hodnotu 28 procent.
Tým HZB nyní může nahlásit další záznam. Hodnota 29,15% byla certifikována Fraunhoferovým institutem pro solární energetické systémy (ISE) v pátek 24. ledna a nyní je uvedena v tabulkách National Renewable Energy Lab (NREL), USA. Graf NREL sleduje rostoucí úrovně účinnosti pro téměř všechny typy solárních článků od roku 1976. Sloučeniny perovskitů jsou zahrnuty pouze od roku 2013 - a účinnost této třídy materiálu se od té doby zvýšila více než v kterémkoli jiném materiálu.
„Ve spolupráci se skupinou Prof. Vytautas Getautis (Technologická univerzita v Kaunasu) jsme vyvinuli speciální kontaktní vrstvu pro elektrody a vylepšili jsme mezivrstvy,“ vysvětlují Eike Köhnen a Amran Al-Ashouri, studenti doktorského studia ve skupině Albrechta. Nová elektrodová kontaktní vrstva také umožnila zlepšení složení sloučeniny perovskitu v laboratoři HZB HySPRINT. Tato sloučenina je nyní stabilnější, když je osvětlena v tandemovém solárním článku a zlepšuje rovnováhu elektrických proudů, které přispívají horní a dolní články. Silikonová spodní buňka pochází ze skupiny Stannowski a má speciální vrchní vrstvu z oxidu křemičitého pro optické spojení horních a spodních buněk.
Všechny procesy použité k realizaci této buňky s centimetrem čtverečních centimetrů jsou v zásadě vhodné také pro velké povrchové plochy. Zvětšení pomocí procesů vakuového nanášení je velmi slibné, jak již ukázaly počáteční testy.
Realistický praktický limit účinnosti pro tandemové články vyrobené z křemíku a perovskitu je asi 35 procent. Tým HZB chce dále prolomit 30% překážku účinnosti. Albrecht vysvětluje, že počáteční myšlenky jsou již předmětem diskuse.
