Quando combinado em uma configuração tandem de quatro terminais com uma célula de silício cristalino (c-Si) eficiente da Panasonic ou com uma célula CIGS flexível Miasolé, oferece um novo recorde de eficiência de conversão de energia de 28.7% e 27.0%, respectivamente.
Tandem tecnologia oferece uma rota viável e atraente para aumentar a eficiência de células e módulos solares comerciais. Quatro conjuntos de terminais permitem aproveitar a experiência e as práticas já disponíveis na indústria. Além disso, quatro conjuntos terminais de perovskita/c-Si podem ser aplicados amplamente e são, por exemplo, muito benéficos em combinação com células solares bifaciais c-Si que, dependendo do albedo real, podem facilmente atingir uma densidade total de geração de energia tão alta como 320 W/m².
Para esta descoberta, as experiências em processamento de células solares de perovskita e otimização de desempenho dos parceiros da Solliance TNO, imec / EnergyVille e TU / e foram combinadas para desenvolver uma célula solar de perovskita transparente altamente infravermelha e eficiente com uma eficiência de 18.6%.
Esta célula solar perovskita foi combinada com diferentes arquiteturas de células solares inferiores e até mesmo com diferentes tecnologias de células, o que demonstra a ampla aplicabilidade da abordagem tandem de 4 terminais:
- com um protótipo de célula c-Si Interdigited Back Contact (IBC) Silicon Hetero Junction (SHJ) da Panasonic, uma eficiência tandem recorde de 28.7% foi obtida;
- com uma célula comercial c-Si Metal Wrap Through (MWT) SHJ da Choshu Industry and Co, desenvolvida pela TNO, foi obtida uma eficiência tandem de 28.2%;
- com uma célula comercial de Emissor Passivado e Contato Traseiro (PERC) c-Si da Solarlab Aiko Europe GmbH, uma eficiência tandem de 27.7% foi alcançada;
- com uma célula CIGS flexível otimizada para band gap de MiaSolé, uma eficiência tandem recorde de 27.0% foi obtida.
Todos esses resultados são mais de 1.5% de melhorias de eficiência absoluta em relação aos registros anteriores obtidos na colaboração da Solliance.
A célula solar de perovskita em escala de laboratório tem um tamanho de 9 mm2. A medição do desempenho do tandem de quatro terminais foi realizada de acordo com um procedimento geralmente aceito.
“Esse desempenho foi alcançado ajustando as propriedades optoelétricas da célula solar de perovskita para melhor corresponder às propriedades ópticas da célula inferior.” diz o Dr. Dong Zhang da TNO / Solliance. “Em seguida, determinamos os fatores de perda na configuração de quatro terminais e os minimizamos passo a passo. Finalmente, otimizamos o gerenciamento de luz do dispositivo tandem completo, em outras palavras, maximizamos a absorção de luz na célula solar tandem. ”
“Esses excelentes resultados formam a base para a próxima fase do desenvolvimento, que inclui o upscaling da área e dos processos.”, Diz o Dr. Mehrdad Najafi da TNO / (foto), “atualmente, os processos de upscaling de baixo custo para grandes módulos de área e mantendo o mesmo desempenho estão sendo desenvolvidos pelos parceiros da Solliance TNO e imec / EnergyVille. ”, conclui Dr. Najafi.