Нов вид двуслойна слънчева клетка улавя и високоенергийните, и нискоенергийните

Нов тип двуслойна слънчева клетка улавя и високоенергийните, и нискоенергийните фотони (снимка: CC0 Public Domain)

Изследователи от университета „ Читкара “ в Индия са проектирали и симулирали тандемна слънчева клетка, направена от перовскит и медно-индиево-галиев селенид, която е способна на близо 30% успеваемост на превръщане на светлината в електрическа енергия.

Екипът е провел симулация, с цел да планува продуктивността и държанието на устройството, употребявайки програмен продукт SCAPS-1D – инструмент за симулация на тънкослойни слънчеви кафези, създаден от университета в Гент в Белгия.

Клетката има два пласта. Долният е транспарантен проводим оксиден филм от индиево-цинков оксид (IZO), с буферен пласт от калаен оксид (SnO2), перовскитен пласт и пласт от метил-заместен карбазол (Me-4PACz). За горната клетка е употребен субстрат от индиево-калаен оксид (ITO), слой от кадмиев сулфид (Cds) и CIGS абсорбер.

„ В горната клетка перовскитният пласт всмуква високоенергийните фотони. Долната клетка употребява пласта CIGS, с цел да всмуква нискоенергийните фотони “, разясняват учените. И двете кафези са свързани посредством промеждутъчен пласт от ITO, с цел да обезпечат напасване на тандемната настройка.
още по темата
Учените са тествали разнообразни дебелини на CIGS пласта – от 0,5 до 5 микрометра (μm) – и са открили, че има нарастване на плътността на тока заради по-високата всмукване на фотони, при абсорбиращ пласт с 2,3 μm дебелина.

С усъвършенствана дебелина на абсорбера от 2,3 μm долната клетка, тествана в симулацията, може да доближи успеваемост на превръщане на мощ от 16,26%, напрегнато на отворена верига от 0,64 V.

С двата си пласта тандемното устройство от 347 nm/2,0 μm демонстрира успеваемост от 29,72% и напрежение на отворена верига от 1,92 V. Точно този резултат е показан в публикация по отношение на нововъведението под заглавие „ Монолитни тандемни слънчеви кафези на база перовскит и CIGS с 29,7% успеваемост “, която неотдавна беше оповестена в Energy Fuels.