ペロブスカイトシリコンタンデム太陽電池の世界記録の効率が29.15%に急上昇

- Jan 31, 2020-

ソース:eurekalert.org


World Record Efficiency Of Perovskite Silicon Tandem Solar Cell Jumps To 29.15%


シリコンはほとんど太陽光の赤い部分を電気に変換しますが、ペロブスカイト化合物は主にスペクトルの青い部分を利用します。 このように、シリコンとペロブスカイトが積層されたタンデム型太陽電池は、個々のセル自体よりも大幅に高い効率を達成します。


HZB Institute PVcomBのBernd Stannowski教授とHZBのHelmholtz Young Investigator Group(YIG)を率いるSteve Albrecht教授は、いくつかの機会にモノリシックタンデム太陽電池の新しい記録をすでに共同で設定しています。 2018年の終わりに、チームは25.5パーセントの効率を達成した金属ハロゲン化物ペロブスカイトを備えたシリコン製のタンデム太陽電池を発表しました。 その後、Oxford Photovoltaics Ltd.は28%の価値を発表しました。


これで、HZBチームは次のレコードを報告できます。 29.15%という値は、1月24日金曜日にフラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所(ISE)によって認定され、現在、米国国立再生可能エネルギー研究所(NREL)のチャートに表示されています。 NRELチャートは、1976年以来、ほぼすべてのタイプの太陽電池の効率レベルの上昇を追跡しています。ペロブスカイト化合物は2013年からのみ含まれています。


「我々は、Vytautas Getautis(カウナス工科大学)のグループと共同でこのセル用の特別な電極コンタクト層を開発し、中間層も改良しました」と、Albrechtのグループの博士課程の学生であるEikeKöhnenとAmran Al-Ashouriが説明します。 新しい電極コンタクト層により、HZB HySPRINT研究所でのペロブスカイト化合物の組成の改善も可能になりました。 この化合物は、タンデム型太陽電池で照らされた場合により安定しており、上部と下部のセルが寄与する電流のバランスを改善します。 シリコン下部セルは、Stannowskiのグループのもので、上部セルと下部セルを光学的に結合するための特別な酸化シリコン上部層を備えています。


この1平方センチメートルのセルを実現するために使用されるすべてのプロセスは、原則として大きな表面積にも適しています。 最初のテストがすでに示しているように、真空蒸着プロセスの助けを借りてスケールアップすることは非常に有望です。


シリコンとペロブスカイトで作られたタンデムセルの現実的な実用効率の制限は、約35%です。 次に、HZBチームは、効率の30%の障壁を打ち破りたいと考えています。 アルブレヒトは、このための最初のアイデアはすでに議論中であると説明しています。