HZB устанавливает очередной мировой рекорд для тандемных солнечных элементов CIGS-Pero

Объединив две тонкие полупроводниковые пленки в тандемный солнечный элемент, можно достичь высокой эффективности при минимальном воздействии на окружающую среду. Команды из HZB и Берлинского университета имени Гумбольдта представили тандемную ячейку из CIGS и перовскита, которая установила новый мировой рекорд эффективности в 24,6%. Это значение сертифицировано Институтом Фраунгофера по системам солнечной энергетики (ISE).

Тонкопленочные солнечные элементы требуют мало энергии и материалов для производства и поэтому характеризуются очень малым экологическим следом. Помимо известных и лидирующих на рынке кремниевых солнечных элементов, существуют также тонкопленочные солнечные элементы, например, на основе меди, индия, галлия и селена, так называемые элементы CIGS. Тонкие пленки CIGS можно наносить даже на гибкие подложки.

Теперь специалисты HZB совместно с Берлинским университетом имени Гумбольдта разработали новый тандемный солнечный элемент, который объединяет нижний элемент из CIGS с верхним элементом на основе перовскита. За счет улучшения контактных слоев между верхними и нижними ячейками удалось повысить эффективность до 24,6%. Это текущий мировой рекорд, значение подтверждено Институтом Фраунгофера по системам солнечной энергетики ISE во Фрайбурге.

Как всегда, этого рекордного значения удалось достичь только благодаря успешной работе команды: лучшую ячейку изготовил студент магистратуры Технического университета Берлина Теде Мельхоп под руководством Штефана Галля. Поглотительный слой перовскита создан в совместной лаборатории HZB и Берлинского университета имени Гумбольдта. Субэлемент CIGS и контактные слои были изготовлены исследователем HZB Гильермо Фариасом Басульто. Он также использовал мощную кластерную установку KOALA, которая позволяет наносить покрытия на перовскиты и контактные слои в вакууме в HZB.

«В HZB у нас есть высокоспециализированные лаборатории, а также эксперты, которые демонстрируют высочайшие результаты в своей области. «С помощью этого тандемного элемента, установившего мировой рекорд, они в очередной раз продемонстрировали, насколько плодотворно они работают вместе», — говорит профессор Рутгер Шлатманн, представитель отдела солнечной энергетики в HZB.

Зафиксированный сейчас рекорд — не первый мировой рекорд в HZB: команды HZB уже несколько раз достигали мировых рекордов с тандемными солнечными элементами, совсем недавно с тандемными солнечными элементами из кремния и перовскита, а также с комбинацией CIGS и перовскита.

«Мы уверены, что тандемные ячейки CIGS-перовскит могут достичь гораздо более высокой эффективности, скорее всего, более 30%», — говорит профессор Рутгер Шлатманн.