Kalciumtititanové solárne články dosahujú účinnosť 24 percent

NREL a tím výskumníkov z univerzít v USA oznámili, že najnovší kalcium titanitový solárny článok dosiahol účinnosť 24 percent, pričom si zachoval 87 percent svojej pôvodnej účinnosti po 2 400 hodinách prevádzky pri 55 stupňoch Celzia pri dvojnásobnom slnečnom žiarení.

Podľa správy ide o „najvyššiu účinnosť akejkoľvek bunkovej štruktúry svojho typu“.

Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu (NREL) a výskumníci z University of Toledo, University of Colorado at Boulder a University of California, San Diego, umiestnili vrstvy na sklenený substrát pomocou novej molekuly s názvom 3-(aminometyl) pyridín (3-APy), architektúra, ktorá sa líši od bežných architektúr v spôsobe nanášania vrstiev na sklenený substrát.

Tím si vybral prvú metódu kvôli jej vysokej stabilite a integrácii do tandemových solárnych článkov. Pomocou tejto architektúry výskum pridal novú molekulu s názvom 3-(aminometyl)pyridín (3-APy) na povrch chalkogenidového solárneho článku. Táto molekula reaguje s amidínom vo vnútri bunky a vytvára elektrické pole na povrchu vrstvy chalkogenidu.

Podľa Kai Zhu, vedúceho vedca z Centra pre chémiu a nanovedu NREL, "Toto zrazu dáva obrovský impulz výkonu batérie, a to nielen z hľadiska účinnosti, ale aj stability."

Reaktívne povrchové inžinierstvo, ktoré budú výskumníci označovať ako 3-APy, môže výrazne zlepšiť výkon invertovaných buniek a vedci sa domnievajú, že môže zvýšiť účinnosť invertovaných buniek z menej ako 23 percent na viac ako 25 percent .

Ich výskum bol publikovaný vo vedeckom časopise Nature pod názvom 'Povrchové reakcie pre efektívne a stabilné invertované kalcium titanitové solárne články'.

V októbri 2020 spoločnosť NREL vytvorila nový chalkogenidový materiál s názvom Apex Flex, ktorý vykázal účinnosť premeny energie 23,1 percenta pre 2-stranné celochalkogenidové tandemové solárne články na skle a 21,3 percenta na flexibilné plastové substráty pre automobilové aplikácie (pozri 23,1-percentná účinnosť celochalkogenidových tandemových solárnych článkov).

Predtým nemeckí vedci z University of Wuppertal oznámili účinnosť 24 percent pre tandemový titanit vápenatý a organický solárny článok využívajúci ultratenkú vrstvu oxidu india (pozri 24 percent účinnosť pre tandem titanit vápenatý/organické články).

Okrem toho médiá informovali, že tím akademika Huang Wei a profesora Chen Yonghua z Inštitútu pokročilých materiálov na Technickej univerzite v Nanjingu už sedem rokov vykonáva výskum nového solárneho materiálu „chalkogenid“ s tisíckami experimentov a dosiahla účinnosť fotovoltaickej premeny 24 percent pre „chalkogenidové solárne články“. Tím dosiahol medzinárodnú vedúcu úroveň 24 percent.