シリコンは、その低コスト、安定した高効率の太陽電池技術のための選択の材料となっている。不幸なニュースは、シリコン太陽電池の変換効率は急激にその理論的限界に近づいていることである。しかし、それは他の材料と対になっているかもしれません上限を破るのに役立ちます。
さて、技術ローザンヌのスイス連邦工科大学（EPFL）とエレクトロニクススイスセンターとマイクロテクノロジー（CSEM）研究者が新しいシリコン太陽電池と技術のペロブスカイト組み合わせを開発しているが、彼らの研究報告書で述べて、この種の電池の研究効率は25.2パーセント効率のレコードを超えている - これは新しいレコードこの太陽電池技術です。
現在、市場でのシリコン太陽電池の効率は20％から22％まで悪くありませんが、技術の開発の余地はありません。近年、ペロブスカイトは理想的な代替物ですが、効率は2009年の3.8％から2016年には20％以上に増加しました。しかし、その価格は通常のシリコン太陽電池より高価であり、独自の効率上限を有しているため、商業化の程度は高くありません。
ペロブスカイトと太陽電池を太陽電池に使用すると、両方の材料を活用することができます。ペロブスカイトは、緑色と青色の光を電気に変換し、シリコンは赤色と赤外光に変換します。したがって、より広いスペクトル範囲を取り込むことができます。
研究フロランSahliとジェレミーヴェルナーの著者は、これらの二つの材料を組み合わせることにより、あなたは太陽スペクトルの使用を最大化することができますし、行われ、現在の研究と計算作業の発電能力を向上させることを言ったことはすぐに30％を達成することができるべきであることを示しています効率。
チームの新しいシリコン - ペロブスカイト型太陽電池は、一連のペロブスカイト構造で作られた単結晶シリコン太陽電池と太陽電池によって2015年に開発した太陽電池スタックを超えて25.2パーセントの効率、それを達成しています。その効率はわずか13.7％です。
製造工程中のタンデムセルに大きな障害。典型的には、表面上に堆積された液体のようなペロブスカイト、それはテクスチャシリコンすることが困難になる。身長約5ミクロンからなるシリコンセル「ピラミッド」構造の大きな表面によってこの構造は、光をよりよく捕捉し、吸収することができる。
Sahliはこれまでのところ、ペロブスカイト/ Siのタンデムセルを製造するための標準的な方法は、シリコンセル「ピラミッド」フラット化が、光学特性を減少させ、ひいてはパフォーマンスが低下されると述べた。しかし、ペロブスカイトセルの堆積後このステップの上部には、製造プロセスのステップを追加しました。
この研究では、まず科学者が蒸発を用いてピラミッドを覆う無機ベース層を作成した後、ベース層の細孔に浸透した液体有機溶液をスピンコートで添加し、基板を150℃に加熱したペロブスカイトは上部で結晶化してシリコンの全表面を覆う膜を形成する。
研究者らは、このプロセスは比較的単純であり、わずか数ステップで既存の生産ラインに統合することができると述べています。これは過剰生産を伴わない新しいタンデム細胞生産に役立ちます。
