Imec – ośrodek badań i innowacji w dziedzinie nanoelektroniki, energetyki i technologii cyfrowej – w ramach partnerstwa EnergyVille ogłosił rekordowy wynik sprawności dla 4-terminalowego fotowoltaicznego ogniwa perowskitowo-krzemowego. Dzięki sprawności konwersji na poziomie 27,1 proc. nowe ogniwo Imec przewyższa najbardziej wydajne samodzielne krzemowe ogniwa słoneczne. Dalsza odpowiednia inżynieria materiału perowskitowego przyniesie wzrost sprawności o ponad 30 proc.
Mikrokryształy perowskitu są obiecującym i ważnym materiałem do wytwarzania wysokowydajnych cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Mogą być one przetworzone w cienkie, lekkie, półprzezroczyste moduły, osiągające wysoką sprawność konwersji energii, są niedrogie w produkcji i mają wysoką efektywność pochłaniania światła słonecznego. W związku z tym, że mogą być wykonane jako półprzeźroczyste, ogniwa i moduły perowskitowe stosowane są do pokrywania krzemowych ogniw fotowoltaicznych. Kiedy ogniwo perowskitowe jest starannie opracowane, absorbancja w perowskicie minimalizuje straty cieplne, które występują w komórce krzemowej. W rezultacie tandemowe ogniwo słoneczne perowskitowo-krzemowe może potencjalnie osiągnąć sprawność konwersji powyżej 30 proc.
Nowe, rekordowo wydajne ogniwo Imec wykorzystuje powlekane ogniwo perowskitowe o powierzchni 0,13 cm² ułożone na ogniwie krzemowym o powierzchni 4 cm² wykonanym w warunkach przemysłowych z zastosowaniem technologii Interdigitated Back Contact (IBC) w konfiguracji 4-terminalowej, o której wiadomo, że umożliwia osiągnięcie wyższej wartości rocznej wydajności energetycznej w porównaniu z konfiguracją 2-terminalową. Dodatkowo skalowanie tego najnowszego tandemowego urządzenia fotowoltaicznego za pomocą perowskitowego modułu o powierzchni 4 cm² na wyżej opisanej komórce krzemowej o tych samych wymiarach pozwoliło uzyskać łączną sprawność 25,3 proc., przewyższającą niezależną sprawność ogniwa krzemowego.