Perovskite szilícium-tandem napelem világrekorder, közel 30% -os hatékonyság

A HZB csapatának 29,15 százalékos hatékonyságot sikerült elérniük legújabb napelemével. Korábban az Oxford Photovoltaics Ltd. tartotta a rekordot 28 százalékos értékkel, ezt megelőzően 2018 év végén csupán 25,5% volt a csúcstartó hatékonysága. Nagyon bíztató a fejlődés mértéke!

Hogyan sikerült mindezt elérni?

Míg a szilícium elsősorban a napfény piros részeit alakítja villamos energiává, addig a perovsztok vegyületek elsősorban a spektrum kék részeit hasznosítják. A halmozott szilíciumból és perovszkiteből készült tandem napelemek tehát szignifikánsan nagyobb hatékonyságot érnek el, mint az egyes cellák önmagukban.

"A 29,15 százalékos hatékonyság nem csak ennek a technológiának a rekordja, a PV kategóriában az NREL-diagram (Egyesült Államok Nemzeti Megújulóenergia-laboratórium röviden NREL) csúcsán helyezkedik el." - mondja Eike Köhnen. Az NREL-diagram 1976 óta követi szinte az összes típusú napelem növekvő hatékonyságát. A Perovskite vegyületeket csak 2013 óta vesszük figyelembe - és az anyag osztályának hatékonysága azóta jobban nőtt, mint bármely más anyagé.

Az új vegyület ráadásul 300 órán keresztül képes stabilan működni mindenféle védelem nélkül. Számos partner vett részt a projektben, többek között a Kaunas Litván Műszaki Egyetem, a Potsdami Egyetem, a Ljubljanai Egyetem ( Szlovénia), a Sheffieldi Egyetem (Egyesült Királyság), valamint a Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), a HTW Berlin és a Technische Universität Berlin, ahol Albrecht junior professzori posztot tölt be.

"Minden partner a saját speciális szaktudását tette be a projektbe, így együtt tudtuk elérni ezt az áttörést" - mondja Albrecht. Az egyes perovszkit- és szilíciumcellákon végzett kutatás a HZB HySPRINT és PVcomB laboratóriumaiban zajlott. Miután elemezték a cellákat kiszámolták a maximális hatékonysági fokot, akár a 32,4 százalékot is lehetséges elérni. "Biztosan elérhetjük akár a 30% -ot is" - mondja Albrecht.

Hogy miért is lényeges ez a 30 százalék?

Ezen a kutatási területen ez egy álomhatár, amit hosszú évek óta szeretnének elérni. Jelenleg 20% környékén tartunk, tehát ez közel 50%-os javulást jelentene, amely napelemparkok számára, de későbbiekben akár otthoni felhasználásnál is rengeteget számítana.