24,9 procenta! Nový Calcium Titanate-CIS Stacked Cell nastavuje rekordní účinnost

Vědci z Karlsruhe Institute of Technology (KIT) v Německu vyvinuli laminovaný solární článek na bázi chalkogenidu a tenkých vrstev mědi/india/selenu (CIS).

Článek je popisován jako první fotovoltaický článek svého druhu, který dosáhl účinnosti blížící se 25 procentům. Nový fotovoltaický článek má kvalifikovanou účinnost 23,5 procenta a maximální účinnost 24,9 procenta.

Účinnost byla ověřena Fraunhofer ISE (Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems).

Vědci použili CIS s zakázaným pásmem přibližně 1,03 eV a malým množstvím galia, stejně jako trikationtový chalkogenid s zakázaným pásmem přibližně 1,59 eV, pomocí antireflexního povlaku (ARC) ke zvýšení vazebného světla a zvýšit obecný fotoproud. Článek má účinnost přeměny energie 24,9 procenta, napětí naprázdno 1,57 V, zkratový proud 21,1 mA a rozptyl náplně 75,2 procenta. Horní a spodní články mají dopovaný fotoproud 20,4 mA, respektive 20,7 mA.

V září 2020 dosáhl nový vrstvený článek CIGS s vápníkem a titanem od National Renewable Energy Laboratory světového rekordu účinnosti 24,16 procenta, což bylo oficiálně certifikováno laboratoří CalLab Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy (ISE).

Naskládané články kombinují dva různé polovodiče, které přeměňují různé části spektra na elektrickou energii.

Fotovoltaické články sestávající z mědi, india, galia a selenu lze nanášet jako tenké filmy o celkové tloušťce pouhých {{0}} mikronů. Vrstva chalkogenidu je ještě tenčí, pouhých 0,5 mikronu. Nové laminované solární články vyrobené z CIGS a chalkogenidu mají tloušťku výrazně pod 5 mikronů a lze je použít k výrobě flexibilních solárních modulů.