Australische Wissenschaftler verwenden Tandem-Perowskit-Silizium-Photovoltaikzellen, um einen Wirkungsgrad von 30,3 % zu erreichen

Ein Forschungsteam der Australian National University (ANU) hat einen Wirkungsgrad von 30,3 Prozent für eine Tandem-Solarzelle angegeben, die durch mechanisches Stapeln einer Perowskit-Zelle und einer Silizium-PV-Zelle hergestellt wird.

Im Jahr 2021 hat Australien ein „Solar 30 30 30“-Ziel von 30 % Moduleffizienz und einem Versorgungsmaßstab von 0,30 AUD (0,21 USD)/W bis 2030 festgelegt. Jetzt haben Forscher der Australian National University in Canberra bekannt gegeben, dass sie das erste erreicht haben „30“ mit einem Wirkungsgrad von 30,3 %.

Das Team sagt, dass die Perowskit- und Silizium-Tandemsolarzellen einen ultrahohen Wirkungsgrad haben und gleichzeitig die Betriebsstabilität der Solarzellen verbessern. Ihre Arbeit baut auf früheren Rekorden auf, die von ANU-Forschern im Jahr 2020 aufgestellt wurden, und wird durch Mittel der Australian Renewable Energy Agency (ARENA) unterstützt, die 40 Millionen AUD zugesagt hat, um das Solar 30 30 30-Stretch-Ziel zu erreichen.

Der Forscher The Duong sagte, das Team verlasse sich auf die Stärken weit verbreiteter Siliziumzellen und Perowskitzellen, die aus Materialien mit einer bestimmten Kristallstruktur bestehen, von denen bekannt ist, dass sie die Effizienz verbessern, aber notorisch instabil sind.

„Bei diesen Tandem-Solarzellen kann die obere Zelle aus Perowskit blaues Licht effizient absorbieren und rotes Licht an die untere Siliziumzelle übertragen, wodurch viel mehr Energie aus Sonnenlicht erzeugt wird als jedes einzelne Gerät“, sagte Duong. .

Individuell liegt der höchste aufgezeichnete Wirkungsgrad für Siliziumzellen derzeit bei 26,81 % in einer Laborumgebung, bei kommerziellen Modulen liegt er jedoch näher bei 20 %.

„Über der 30-Prozent-Marke zu liegen, ist signifikant“, sagte Duong. „Das gilt derzeit als Effizienzschwelle für die Kommerzialisierung der in unserer Forschung eingesetzten Tandem-Technologie. Die aktuelle Prognose besagt, dass die Tandem-Solartechnologie bis 2026 in Serienproduktion gehen wird. Es sind jedoch noch weitere Arbeiten erforderlich, um die Technologie zu verbessern und zu sichern. Kann 25 bis 30 Jahre stabil im Feld bleiben.

Das ANU-Team arbeitet nun daran, die Effizienz und Stabilität von Solarzellen zu verbessern. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in Advanced Energy Materials.