Datum objave: 23.12.2022
Kategorija: Najodličnejši raziskovalni dosežki, Interdisciplinarne raziskave
Cilji trajnostnega razvoja: 7 Cenovno dostopna in čista energija, 9 Industrija, inovacije in infrastruktura, 11 Trajnostna mesta in skupnosti, 12 Odgovorna poraba in proizvodnja (kazalniki)
Raziskovalna skupina Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko (LPVO) s Fakultete za elektrotehniko in raziskovalci Helmholtz Zentrum Berlin so izdelali rekordno monolitno perovskitno-CIGS tandemsko sončno celico. Certificirana učinkovitost pretvorbe 24.2% na površini 1 cm2 je za eno odstotno točko višja od predhodnje rekordne vrednosti. Dosežek je rezultat izboljšane pasivacije perovskitne plasti, tako z uporabo nove plasti za ekstrakcijo vrzeli, na katero je perovskitni absorber nanešen, kot tudi pasivacije samega absorberja in njegove površine.
Poleg izdelave same celice so raziskovalci v članku podali tudi smernice za nadaljnjo optično optimizacijo perovskitno-CIGS tandemskih sončnih celic. S pomočjo optičnih simulacij so pokazali, da bi s primerno izbiro plasti in njihovih debelin lahko dosegli učinkovitost pretvorbe 32%. Z uporabo modela za ovrednotenje energijskega izplena, ki vsebuje tako realne podatke o obeh podcelicah kot natančne podatke osvetlitve in učinke temperature, so ovrednostili energijski potencial te tandemske tehnologije. Izračuni so pokazali, da optimizirana perovskitno-CIGS tandemska sončna celica lahko proizvede 30% več energije kot bi ju sama perovskitna ali CIGS enospojna celica. Rezultati tako potrjujejo obetavnost nove tehnologije tandemskih sončnih celic in definirajo potrebne optične izboljšave za nadaljnjo rast učinkovitosti pretvorbe.
Izdelava rekordne, 24.2% perovskitno-CIGS tandmeske sonnčne celice ter optimizacija optike tandemske strukture za poti proti 30% učinkovitosti pretvorbe. Avtor: dr. Marko Jošt
Avtorji dosežka:
doc. dr. Marko Jošt, dr. Eike Köhnen, dr. Amran Al-Ashouri, dr. Tobias Bertram, Špela Tomšič, dr. Artiom Magomedov, dr. Ernestas Kasparavicius, dr. Tim Kodalle, izr. prof. dr. Benjamin Lipovšek, prof. dr. Vytautas Getautis, prof. dr. Rutger Schlatmann, dr. Christian A. Kaufmann, prof. dr. Steve Albrecht, prof. dr. Marko Topič
Vir:
JOŠT, Marko, KÖHNEN, Eike, AL-ASHOURI, Amran, BERTRAM, Tobias, TOMŠIČ, Špela, MAGOMEDOV, Artiom, KASPARAVICIUS, Ernestas, KODALLE, Tim, LIPOVŠEK, Benjamin, GETAUTIS, Vytautas, SCHLATMANN, Rutger, KAUFMAN, Christian A., ALBRECHT, Steve, TOPIČ, Marko., “Perovskite/CIGS Tandem Solar Cells: From Certified 24.2% toward 30% and Beyond,” ACS Energy Letters, vol. 7, no. 4, pp. 1298–1307, Apr. 2022, doi: 10.1021/acsenergylett.2c00274. (JCR IF= 23.991)