Font: eurekalert.org
Si bé el silici converteix principalment les porcions vermelles de la llum solar en electricitat, els compostos perovskites utilitzen principalment les porcions blaves de l’espectre. Una cèl·lula solar tàndem feta de silici apilat i perovskita aconsegueix, per tant, una eficiència significativament més elevada que cada cèl·lula per compte pròpia.
El professor Bernd Stannowski de l’Institut HZB PVcomB i el professor Steve Albrecht, que encapçala un grup d’investigadors joves d’Helmholtz (YIG) a HZB, ja han establert conjuntament nous registres de cèl·lules solars tàndem monolítiques en diverses ocasions. A finals de 2018, l'equip va presentar una cèl·lula solar tàndem fabricada amb silici amb una perovskita a halogenur metàl·lic que va aconseguir una eficiència del 25,5 per cent. Després, Oxford Photovoltaics Ltd. va anunciar un valor del 28 per cent.
Ara l’equip de l’HZB pot informar del següent registre. El valor del 29,15 per cent ha estat certificat pel Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) el divendres 24 de gener i ara apareix als gràfics del National Renewable Energy Lab (NREL), EUA. El gràfic NREL ha realitzat un seguiment de la pujada dels nivells d'eficiència de gairebé tots els tipus de cèl·lules solars des de 1976. Els compostos de perovskita només s'han inclòs des del 2013, i l'eficiència d'aquesta classe de materials ha augmentat més que en qualsevol altre material des d'aleshores.
"Hem desenvolupat una capa de contacte especial per als elèctrodes per a aquesta cèl·lula en col·laboració amb el grup del professor Vytautas Getautis (Kaunas University of Technology), i també hem millorat les capes intermèdies", expliquen Eike Köhnen i Amran Al-Ashouri, estudiants de doctorat del grup d'Albrecht. La nova capa de contacte amb l'elèctrode també va permetre la millora de la composició del compost de perovskita al laboratori HZB HySPRINT. Aquest compost és ara més estable quan s’il·lumina a la cèl·lula solar tàndem i millora l’equilibri dels corrents elèctrics aportats per les cèl·lules superior i inferior. La cèl·lula inferior de silici prové del grup de Stannowski i presenta una capa superior especial d’òxid de silici per acoblar òpticament la part superior i la inferior.
Tots els processos utilitzats per realitzar aquesta cèl·lula d’un centímetre quadrat també són adequats en principi per a grans superfícies. L’escalat amb l’ajuda de processos de deposició al buit és molt prometedor, com ja han demostrat les proves inicials.
El límit d'eficiència pràctica realista per a cèl·lules tàndem de silici i perovskita és d'aproximadament el 35 per cent. A continuació, l'equip de HZB vol trencar la barrera d'eficiència del 30 per cent. Albrecht explica que ja s’estan discutint les idees inicials.
