При объединении в тандемной конфигурации с четырьмя выводами с эффективным элементом из кристаллического кремния (c-Si) Panasonic или с гибким элементом CIGS Miasolé достигается новый рекордный КПД преобразования мощности - 28.7% и 27.0% соответственно.
Тандем technology предлагает жизнеспособный и привлекательный путь повышения эффективности коммерческих солнечных элементов и модулей. Четыре терминальных тандема позволяют использовать опыт и практику, уже имеющиеся в отрасли. Кроме того, четыре концевых тандема перовскит/c-Si могут широко применяться и являются, например, очень выгодными в сочетании с двусторонними солнечными элементами c-Si, которые, в зависимости от фактического альбедо, могут легко достичь такой высокой общей плотности генерации энергии. как 320 Вт/м².
Для этого прорыва были объединены экспертные знания в области обработки перовскитных солнечных элементов и оптимизации производительности партнеров Solliance, TNO, imec / EnergyVille и TU / e, чтобы разработать эффективный перовскитовый солнечный элемент с высокой прозрачностью в ближней инфракрасной области с эффективностью 18.6%.
Этот перовскитный солнечный элемент был объединен с различными архитектурами нижних солнечных элементов и даже с различными технологиями ячеек, что демонстрирует широкую применимость 4-контактного тандемного подхода:
- с прототипом элемента c-Si с встречно-штыревым обратным контактом (IBC), кремниевым гетеропереходом (SHJ) Panasonic, была получена рекордная тандемная эффективность 28.7%;
- с коммерческой ячейкой SHJ c-Si Metal Wrap Through (MWT) от Choshu Industry and Co, разработанной TNO, была получена тандемная эффективность 28.2%;
- с коммерческим элементом c-Si с пассивированным излучателем и задним контактом (PERC) компании Solarlab Aiko Europe GmbH была достигнута тандемная эффективность 27.7%;
- Благодаря гибкой ячейке CIGS с оптимизированной шириной запрещенной зоны от MiaSolé была достигнута рекордная тандемная эффективность 27.0%.
Все эти результаты представляют собой абсолютное повышение эффективности более чем на 1.5% по сравнению с более ранними записями, полученными в рамках сотрудничества с Solliance.
Размер перовскитового солнечного элемента лабораторного масштаба составляет 9 мм2. Измерение характеристик тандема с четырьмя выводами проводилось в соответствии с общепринятой процедурой.
«Эти характеристики были достигнуты за счет настройки оптоэлектрических свойств перовскитного солнечного элемента, чтобы они лучше соответствовали оптическим свойствам нижнего элемента». - говорит доктор Дун Чжан из TNO / Solliance. «Затем мы определили коэффициенты потерь в конфигурации с четырьмя терминалами и шаг за шагом минимизировали их. Наконец, мы оптимизировали управление светом всего тандемного устройства, другими словами, мы максимально увеличили поглощение света тандемным солнечным элементом ».
«Эти превосходные результаты формируют основу для следующего этапа разработки, который включает масштабирование территории и процессов», - говорит д-р Мехрдад Наджафи из TNO / (на фото), «в настоящее время недорогие процессы масштабирования для модулей большой площади и поддержание той же производительности разрабатывается партнерами Solliance - TNO и imec / EnergyVille », - заключает д-р Наджафи.