Výskumníci z Číny vyvinuli vysokoúčinné monolitické tandemové solárne články perovskit/čierny kremík TOPCon, ktoré zlepšujú stabilitu zariadenia a zvyšujú tak účinnosť premeny energie (PCE).

Monolitické tandemové solárne články perovskit/čierny kremík TOPCon

Bolo ťažké zlepšiť výkon solárnych článkov, pretože si vyžadovali obrovské investície a mali obmedzené možnosti zachytávania svetla. Tandemy perovskit/kremík ponúkli zvýšenie PCE solárnych článkov pri relatívne nízkych nákladoch. Preto výskumná skupina pod vedením profesora Ye Jichuna z Inštitútu materiálovej technológie a inžinierstva v Ningbo (NIMTE) Čínskej akadémie vied (CAS) vyvinula vysoko výkonné monolitické solárne články perovskit/čierny kremík (b-Si) s tunelovým oxidovým pasívnym kontaktom (TOPCon), ktoré umožnili dosiahnuť certifikovanú účinnosť premeny energie (PCE) 28,2 %.

Tento prvý monolitický tandemový solárny článok perovskit/Si je založený na priemyselne relevantnom b-Si so štruktúrami TOPCon. V kombinácii so štruktúrou TOPCon prispieva rekonštrukcia povrchu b-Si k vynikajúcemu kompromisu medzi vysokou úrovňou pasivácie povrchu a širokopásmovým zachytávaním svetla. Rekonštruovaná nanotextúra b-Si môže výrazne zvýšiť odolnosť voči vlhkosti a podporiť zmáčanie perovskitu. B-Si tiež usmerňuje vertikálne zarovnaný rast kryštálov perovskitu prostredníctvom efektu nanofinementu, čím znižuje rekombináciu nosičov a uľahčuje ich zber. Okrem toho b-Si znižuje napätie filmu, čím zlepšuje stabilitu zariadenia.

S napätím otvoreného obvodu 1,80 V, faktorom naplnenia 81,8 % a hustotou skratového prúdu 19,2 mA/cm2 dosahujú pripravené monolitické tandemové solárne články perovskit/b-Si TOPCon pozoruhodne vysokú certifikovanú hodnotu PCE 28,2 %, ktorá patrí k najvyšším doteraz uvádzaným hodnotám pre solárne články perovskit/Si s TOPCon alebo s dvojitou stranou Si.

Tento výskum pomôže pri vývoji a výrobe vysoko výkonných tandemových solárnych článkov s perovskitom/b-Si.

Zdroj : Cell