Vědci pokořili novou hranici účinnosti solárních článků

Němečtí vědci z Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy (ISE) ve Freiburgu  a z Karlsruhe Institute of Technology (KIT) vyvinuli nový typ solárních článků, jejichž konverzní účinnost přesahuje 30 procent. Nový typ článků je zatím ve fázi laboratorního výzkumu, který dále pokračuje.

Zdroj: Fraunhofer ISE

Nový rekord v účinnosti jednovrstvých článků

Podle sdělení ISE nová technologie článků stanovuje nové standardy pro jednovrstvé oboustranné solární články s potenciálem účinnosti přes 26 procenta. Dosud to bylo 24,3 procenta.

„Věříme, že je reálná účinnost nového typu solárních článků je až 27 procent, což se významně blíží fyzickému limitu solárního článku z čistého křemíku, který je 29,4 procenta,“ říká Dr. Armin Richter, vedoucí výzkumu v ISE.

Základem nové technologie článků je tzv.  TOPCon (Tunnel Oxide Passivating Contact). Tato technologie, vyvinutá v ISE, kombinuje výhody velmi nízkých povrchových rekombinačních ztrát s účinným transportem nosičů náboje. Zatímco standardní průmyslové články mají P-N přechod na přední straně, v případě nové technologie je P-N přechod vytvořen na zadní straně jako celopovrchový kontakt TOPCon.

Až 35% účinnost tandemových technologií

Podobný úspěch zaznamenali výzkumníci z německého institutu Karlsruhe Institute of Technology (KIT), kteří vyvinuli prototyp tandemového (více-vrstvého) solárního článku, který má účinnost větší než 35 procent.

V rámci projektu pod názvem „Capitano“ se tým vědců z KIT zaměřil na tenkovrstvé solární moduly na bázi perovskitových polovodičů v kombinaci s polovodiči vyrobenými z mědi, india, gallia a selenu (CIGS). Výsledkem jejich práce jsou nové tandemové články, přičemž perovskitový článek je umístěn na článku CIGS.

Základní solární článek CIGS absorbuje dopadající světlo v blízkém infračerveném spektru, které proniká perovskitovým solárním článkem a sluneční světlo se přeměňuje v elektřinu.

Perovskit je přirozeně se vyskytující minerál, který lze také vyrobit synteticky. Stejně jako články vyvinuté vědci v ISE může každý z těchto článků absorbovat různá spektra slunečního světla a převádět jej na elektřinu.

Cílem vědců z KIT je nyní ve spolupráci s firmou Manz postavit kompletní výrobní linky pro produkci těchto solárních článků. Vědci a experti z Manz věří, že se díky této technologii může sériová výroba solárních článků vrátit z Číny zpět do Německa.

Související zprávy

Další zprávy

další články