Ten wskaźnik określa, jaka część energii słonecznej docierającej do panelu fotowoltaicznego może zostać przekształcona w elektryczność. Przedstawiciele Uniwersytetu w Toledo postawili na w pełni perowskitowe ogniwo w wersji tandemowej, które na obecną chwilę zapewnia wydajność sięgającą 27,8%. Kulisy ich działań zostały zaprezentowane na łamach Joule.
Czytaj też: Panele solarne drukowane jak papierowe gazety? Taka fotowoltaika to już nie jest czyste science fiction
Jako że mówimy o konstrukcji tandemowej, to w praktyce oznacza to strukturę dwuwarstwową. Każda z tych warstw odpowiada za pochłanianie innej części promieniowania, dzięki czemu w końcowym rozrachunku można wyprodukować więcej energii, aniżeli przy udziale tylko jednej warstwy.
W tym przypadku, jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, mowa o górnej warstwie składającej się z perowskitu cynowo-ołowiowego oraz dolnej opartej na konwencjonalnym podłożu perowskitowym. Istotną rolę odegrała też zmodyfikowana warstwa transportująca dziury, działająca na bazie związku P3CT z domieszką jodku ołowiu.
Tandemowe ogniwo słoneczne opracowane przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych zapewnia wydajność sięgającą 27,8%
I choć sami zainteresowani przyznają, iż opracowana przez nich koncepcja jest jeszcze daleka od punktu, w którym mogłoby dojść do komercjalizacji tej technologii, to liczą się inne aspekty. Dotychczasowe wyniki pokazują, że możliwe jest zwiększenie stabilności tandemowych ogniw słonecznych wykonanych w całości z perowskitu, które będą zapewniały bardzo wysoką wydajność. Ta jest niewiele niższa od oferowanej przez znacznie popularniejsze ogniwa krzemowe.
Czytaj też: Saudowie zadziwiają pomysłem na fotowoltaikę. Ich technologia sama się organizuje
Sprawność konwersji mocy sięgnęła 22,7% (w przypadku górnej warstwy), napięcie w obwodzie otwartym wyniosło 0,884 V, gęstość prądu zwarciowego 32,0 mA na centymetr kwadratowy, natomiast współczynnik wypełnienia kształtuje się na poziomie 80,3%. W połączeniu z dolną warstwą o sprawności 18,7% i warstwą transportującą dziury wykonaną z kwasu fosfonowego, autorom udało się osiągnąć wydajność sięgającą 27,8%. Napięcie w obwodzie otwartym wyniosło 2,147 V, gęstość prądu zwarciowego 15,7 mA na centymetr kwadratowy, a współczynnik wypełnienia – 82,6%.