Il silicio è sempre stato il materiale di scelta per la tecnologia delle celle solari a causa del suo basso costo, stabilità ed efficienza.Le notizie sfortunate sono che le celle solari al silicio si stanno rapidamente avvicinando ai loro limiti teorici. Aiuta a rompere il soffitto.
Ora, i ricercatori dell'EPFL e il Centro svizzero per l'elettronica e la microtecnologia (CSEM) hanno sviluppato una nuova combinazione di celle solari in silicio e perovskite, come menzionato nel loro rapporto di ricerca. L'efficienza della batteria del laboratorio di ricerca ha superato il record di efficienza del 25,2% - questo è un nuovo record per questa tecnologia di combinazione di celle solari.
Al momento, l'efficienza delle celle solari al silicio sul mercato è compresa tra il 20% e il 22%, il che non è male, ma non rende la tecnologia più spazio per lo sviluppo Negli ultimi anni, la perovskite è un sostituto ideale, L'efficienza è aumentata dal 3,8% nel 2009 a più del 20% nel 2016. Tuttavia, poiché il suo prezzo è più costoso delle normali celle solari al silicio e ha un proprio limite di efficienza, il livello di commercializzazione non è elevato.
L'uso di perovskiti e silicio in una cella solare può aiutare a sfruttare entrambi i materiali: le perovskiti sono più efficienti nel convertire la luce verde e blu in elettricità, mentre il silicio è dedicato alla luce rossa e all'infrarosso. In questo modo possono catturare un intervallo spettrale più ampio.
Autore dello studio Florent Sahli e Jérémie Werner ha detto che dalla combinazione di questi due materiali, è possibile ottimizzare l'uso dello spettro solare e di aumentare la capacità di generazione della corrente di lavoro di ricerca e calcolo di fine indica che dovrebbe presto essere in grado di raggiungere il 30% efficienza.
nuovo silicio della squadra - perovskite celle solari hanno raggiunto efficienze del 25,2% che supera la pila di celle solari sviluppato nel 2015 dalle celle solari di silicio monocristallino e cella solare costituito da una struttura perovskite della serie, che. La sua efficienza è solo del 13,7%.
I principali ostacoli di queste cellule tandem sono nel processo di produzione: di solito le perovskiti sono depositate come liquido sulla superficie, ma la struttura del silicio lo rende difficile: la superficie della cellula di silicio è costituita da un gran numero di strutture "piramidali" alte circa cinque micron. Questa struttura può catturare e assorbire meglio la luce.
Sahli ha detto che ormai il metodo standard per fabbricare le cellule tandem di perovskite / silicio è appiattire la "piramide" della cella di silicio, ma questo ridurrà le sue proprietà ottiche e quindi le sue prestazioni.Dopo di ciò, la cella di perovskite verrà depositata. Nella parte superiore di questa fase, vengono aggiunti anche i passaggi del processo di produzione.
In questo studio, gli scienziati prima copertina per creare uno strato di base 'piramide' inorganico usando un evaporatore. Poi, da centrifuga rivestendo una soluzione organica liquido è stato aggiunto, che penetrano nei pori dello strato di base. Infine, il substrato viene riscaldato alla squadra 150 ° C ( 302 ° F), in modo che la perovskite si cristallizzi nella parte superiore per formare un film che ricopre l'intera superficie del silicio.
I ricercatori affermano che il processo è relativamente semplice e può essere integrato in linee di produzione esistenti in pochi passaggi aggiuntivi, il che aiuterà la nuova produzione di celle tandem senza sovracorrente.
