Forskningsinstitutet Imec har, inom ramen för partnerskapet EnergyVille, nått rekordhög verkningsgrad för en kiselcell som tandemkopplats med en perovskitcell.

Imec räknar med att med noggrant konstruktionsarbete skall kunna vidareutveckla perovskitematerialets mikrokristaller för att nå över 30 procents verkningsgrad i tunnfilmssolceller. De är billiga att producera och kan bearbetas till tunna, ljusa, halvtransparenta moduler med hög absorptionseffektivitet för solljus. Eftersom de kan tillverkas semitransparenta, kan perovskite-solceller och -moduler också läggas ovanpå solceller i kisel.

Med noggrann konstruktion av perovskiten minskar denna de termiska förluster som uppstår i kiselcellen. En tandemkopplad solcell av perovskite/kisel har potential att nå över 30 procents verkningsgrad.

Imecs nya rekord för tandemcell bygger på en 0,13 cm² spinnbelagd perovskite-cell som utvecklats inom Imecs samarbetesprojekt Solliance. Den är staplad ovanpå en 4 cm² industriell kiselcell av typen ”Interdigitated Back-Contact” (IBC) i en 4-anslutningars konfiguration. Denna anses ge ett högre årligt energiutbyte än motsvarande 2-anslutningars konfiguration.

Genom att skala upp perovskitmodulen till 4 cm² perovskitmodul på en 4 cm² IBC-kiselcell, kunde man nå 25,3 procents verkningsgrad i en tandemkoppling vilket överträffar verkningsgraden för själva kiselcellen.

Manoj Jaysankar, doktorand och forskare vid Imec/EnergyVille, säger:
– Vi har arbetat med denna tandemteknologi i två år nu. Den största skillnaden med tidigare versioner ligger i konstruktion och bearbetning av perovskite-absorptorn: Bandgapet justeras för att optimera verkningsgraden för en tandemkonfiguration med kisel.

– Att lägga perovskite ovanpå en industriellt tillverkad kiselsolcell kan visa sig vara det mest kostnadseffektiva sättet att ytterligare förbättra verkningsgraden hos solceller, säger Tom Aernouts.

Han är gruppledare för tunnfilms solceller inom Imec/EnergyVille.
– Därför bjuder vi in alla företag i värdekedjan för solceller med syfte att i samarbete utforska denna lovande väg för utveckling.

Filed under: Utländsk Teknik