Calcium titanit solceller opnår 24 procent effektivitet

NREL og et team af forskere fra universiteter i USA har rapporteret, at den seneste calciumtitanit-solcelle har opnået en effektivitet på 24 procent, og opretholder 87 procent af dens oprindelige effektivitet efter 2.400 timers drift ved 55 grader Celsius ved dobbelt solens indstråling.

Ifølge rapporten er dette "den højeste effektivitet af enhver cellestruktur af sin type".

National Renewable Energy Laboratory (NREL) og forskere fra University of Toledo, University of Colorado i Boulder og University of California, San Diego, anbragte lag på glassubstratet ved hjælp af et nyt molekyle kaldet 3-(aminomethyl) pyridin (3-APy), en arkitektur, der adskiller sig fra almindelige arkitekturer i, hvordan lagene aflejres på glassubstratet.

Holdet valgte førstnævnte metode på grund af dens høje stabilitet og integration i tandemsolceller. Ved at bruge denne arkitektur tilføjede forskningen et nyt molekyle kaldet 3-(aminomethyl)pyridin (3-APy) til overfladen af ​​chalcogenid-solcellen. Dette molekyle reagerer med amidinet inde i cellen for at skabe et elektrisk felt på overfladen af ​​chalcogenidlaget.

Ifølge Kai Zhu, en seniorforsker ved NREL's Center for Kemi og Nanovidenskab, "Dette giver pludselig et enormt løft til batteriets ydeevne, ikke kun med hensyn til effektivitet, men også stabilitet."

Reaktiv overfladeteknik, som forskerne vil referere til som 3-APy, kan forbedre inverterede cellers ydeevne markant, og forskerne mener, at det kan øge effektiviteten af ​​inverterede celler fra mindre end 23 procent til mere end 25 procent.

Deres forskning er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature under titlen 'Overfladereaktioner for effektive og stabile omvendte calciumtitanit-solceller'.

I oktober 2020 skabte NREL et nyt chalcogenid-materiale kaldet Apex Flex, som rapporterede en effektkonverteringseffektivitet på 23,1 procent for 2-sidede all-chalcogenid tandem solceller på glas og 21,3 procent på fleksible plastsubstrater til køretøjsapplikationer (se 23,1 procent effektivitet alle-chalcogenid tandem solceller).

Tidligere har tyske forskere fra University of Wuppertal annonceret en effektivitet på 24 procent for en tandem calcium titanite og organisk solcelle ved hjælp af et ultra-tyndt indium oxid lag (se 24 procent effektivitet for tandem calcium titanite/organiske celler).

Derudover rapporterede medierne, at holdet af akademiker Huang Wei og professor Chen Yonghua fra Institute of Advanced Materials ved Nanjing University of Technology har forsket i det nye solmateriale "chalcogenide" i syv år med tusindvis af eksperimenter, og har opnået en fotovoltaisk konverteringseffektivitet på 24 procent for "chalcogenide solceller". Holdet har opnået et internationalt førende niveau på 24 procent.