Kalcium-titanitové solární články dosahují účinnosti 24 procent

NREL a tým výzkumníků z univerzit v USA oznámili, že nejnovější kalcium titanitový solární článek dosáhl účinnosti 24 procent, přičemž si po 2 400 hodinách provozu při 55 stupních Celsia při dvojnásobném slunečním záření zachoval 87 procent své původní účinnosti.

Podle zprávy jde o „nejvyšší účinnost jakékoli buněčné struktury svého typu“.

National Renewable Energy Laboratory (NREL) a výzkumníci z University of Toledo, University of Colorado v Boulderu a University of California, San Diego, umístili vrstvy na skleněný substrát pomocí nové molekuly zvané 3-(aminomethyl) pyridin (3-APy), architektura, která se od běžných architektur liší způsobem nanášení vrstev na skleněný substrát.

Tým zvolil první metodu kvůli její vysoké stabilitě a integraci do tandemových solárních článků. Pomocí této architektury výzkum přidal novou molekulu nazvanou 3-(aminomethyl)pyridin (3-APy) na povrch chalkogenidového solárního článku. Tato molekula reaguje s amidinem uvnitř buňky a vytváří elektrické pole na povrchu vrstvy chalkogenidu.

Podle Kai Zhu, vedoucího vědce z Centra pro chemii a nanovědu společnosti NREL, "toto najednou dává obrovskou podporu výkonu baterie, a to nejen z hlediska účinnosti, ale také stability."

Reaktivní povrchové inženýrství, které vědci budou označovat jako 3-APy, může výrazně zlepšit výkon invertovaných článků a vědci se domnívají, že může zvýšit účinnost invertovaných článků z méně než 23 procent na více než 25 procent.

Jejich výzkum byl publikován ve vědeckém časopise Nature pod názvem 'Povrchové reakce pro účinné a stabilní invertované kalcium-titanitové solární články'.

V říjnu 2020 společnost NREL vytvořila nový chalkogenidový materiál nazvaný Apex Flex, který vykázal účinnost přeměny energie 23,1 procenta pro 2-stranné celochalkogenidové tandemové solární články na skle a 21,3 procenta na flexibilní plastové substráty pro aplikace ve vozidle (viz 23,1% účinnost plně chalkogenidových tandemových solárních článků).

Již dříve němečtí vědci z University of Wuppertal oznámili účinnost 24 procent pro tandemový kalcium titanit a organický solární článek využívající ultratenkou vrstvu oxidu india (viz 24procentní účinnost pro tandem kalcium titanit/organické články).

Média navíc uvedla, že tým akademika Huang Weie a profesora Chen Yonghua z Institutu pokročilých materiálů na Technologické univerzitě v Nanjingu již sedm let provádí výzkum nového solárního materiálu „chalkogenid“ s tisíci experimentů a dosáhl u „chalkogenidových solárních článků“ účinnosti fotovoltaické přeměny 24 procent. Tým dosáhl mezinárodní vedoucí úrovně 24 procent.