Ολλανδοί ερευνητές σπάνε το φράγμα απόδοσης του 30% στα φωτοβολταϊκά κύτταρα

Μια συνεργασία ερευνητών από διάφορα ινστιτούτα στην Ολλανδία έσπασε το φράγμα του 30% που σχετίζεται με τα φωτοβολταϊκά στοιχεία. Το επίτευγμα θα βοηθήσει στην καλύτερη εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας σε όλο τον κόσμο και θα μειώσει την εξάρτησή μας από τα ορυκτά καύσιμα, ανάφεραν σε ένα δελτίο τύπου.

Παρόλο που οι κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο προωθούν την ηλιακή ενέργεια στην προσπάθειά τους να μειώσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, η υιοθέτηση της τεχνολογίας έχει περιοριστεί λόγω της απόδοσης της ενεργειακής μετατροπής. Τα περισσότερα ηλιακά πάνελ που διατίθενται στο εμπόριο έχουν ταβάνι το 22% απόδοση μετατροπής ενέργειας. Εάν αυτό μπορούσε να βελτιωθεί, θα σήμαινε ότι μπορεί να παραχθεί περισσότερη ισχύς στο ίδιο κομμάτι γης με χαμηλότερο κόστος ανά μονάδα, αυξάνοντας τη διαθεσιμότητα ενέργειας ενώ μειώνεται το τελικό κόστος για τους πελάτες, καθιστώντας το μια πρόταση κερδοφόρα.

Για να γίνει αυτό, ερευνητές στην Ολλανδία συγκεντρώθηκαν για να δημιουργήσουν μια συσκευή 4 διαδοχικών τερματικών περοβσκίτη/πυριτίου. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιήσει καλύτερα το ηλιακό φάσμα, καθώς χρησιμοποιεί ένα μείγμα ηλιακών κυψελών με βάση το πυρίτιο με ηλιακές κυψέλες με βάση περοβσκίτη. Ενώ το πρώτο λειτουργεί καλά με το φως στο ορατό και υπέρυθρο φάσμα, οι περοβσκίτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν μήκος κύματος στο υπεριώδες και ορατό φως ενώ είναι διαφανές στο υπέρυθρο φως.

Σε μια τέτοια συσκευή τεσσάρων ακροδεκτών, οι κυψέλες κορυφής και κάτω μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα, επιτρέποντας τη χρήση διπλών πλευρών, ενισχύοντας περαιτέρω την απόδοση ισχύος της αρχιτεκτονικής.

Το δελτίο τύπου ανέφερε ότι οι ερευνητές βελτίωσαν την απόδοση μιας ημιδιαφανούς κυψέλης περοβσκίτη με εμβαδόν 3x3 τετραγωνικά mm έως και 19,7 τοις εκατό. Κάτω από αυτό, τοποθετήθηκε ένα ηλιακό στοιχείο πυριτίου, πλάτους 20Χ20 τ. χλστ. Η διπλή συσκευή είχε επίσης μια εξαιρετικά διαφανή πίσω επαφή που επέτρεπε στο 93 τοις εκατό του φωτός κοντά στο υπέρυθρο να φτάσει στο κάτω μέρος της συσκευής. Η συσκευή πυριτίου βελτιστοποιήθηκε χρησιμοποιώντας μια σειρά από λειτουργίες και η απόδοσή της βελτιώθηκε στο 10,4 τοις εκατό. Μαζί με την ηλιακή κυψέλη περοβσκίτη, η συσκευή παρείχε συνδυασμένη απόδοση μετατροπής ενέργειας 30,1%, καθιστώντας την την καλύτερη απόδοση που έχει επιτευχθεί μέχρι στιγμής.