Przełom w fotowoltaice z Indii. Te ogniwa słoneczne działają z obu stron

Wykonane z perowskitu dwustronne ogniwa słoneczne pokazują, jak może wyglądać przyszłość fotowoltaiki. Ostatnie postępy w zakresie ich projektowania są dziełem przedstawicieli Indian Institute of Technology Bombay. 
Przełom w fotowoltaice z Indii. Te ogniwa słoneczne działają z obu stron

Wyróżniającą cechą tej technologii jest to, że takie ogniwa mogą wytwarzać energię zarówno przy udziale światła docierającego do nich z przodu jak i z tyłu. Z tego względu okazują się przydatne wszędzie tam, gdzie duże ilości światła odbijają się od powierzchni, choćby w postaci dachów. Istotnym wskaźnikiem w tym zakresie jest współczynnik dwustronnego działania, stanowiący stosunek wydajności tylnej w odniesieniu do wydajności przedniej przy udziale takiego samego natężenia promieniowania.  

Czytaj też: Idziesz do Biedry, a tam panele słoneczne? Fotowoltaika będzie tania jak barszcz

I tak się składa, że indyjskie ogniwa wypadają w tym zakresie naprawdę imponująco, gdyż mówimy o wskaźniku wynoszącym 90 procent. Dodajmy do tego 26-procentową wydajność przy nachyleniu 20 stopni, a zrozumiemy, dlaczego ostatnie postępy zasługują na szczególną uwagę. Względem wcześniejszych wariantów inżynierowie odnotowali 2-procentową poprawę sprawności konwersji energii, co również jest znaczącym postępem.

Istotnym elementem zorganizowanych prób było znalezienie najbardziej optymalnego albedo i kątów nachylenia. Tym sposobem dwustronne ogniwa słoneczne wykonane z perowskitu wykazują realny potencjał na zrewolucjonizowanie całego sektora fotowoltaicznego. 

Wykonane z perowskitu dwustronne ogniwa słoneczne zapewniły 26-procentową wydajność oraz osiągnęły około 90-procentowy wskaźnik dwustronności

Wykorzystany przez autorów przezroczysty tylny kontakt, wykonany z tlenku indu i cynku, zapewnił wysoką przewodność, ruchliwość i optymalną przezroczystość. Później naukowcy z Indii wykazali, że powierzchnia czynna takiego urządzenia wynosi 0,175 cm² przy oświetleniu z przodu i 0,140 cm² w wariancie od tyłu.

Poza tym w skład tego przełomowego ogniwa wchodzi przezroczyste podłoże z tlenku cyny domieszkowanego fluorem, warstwa transportu elektronów z tlenku cyny, absorber perowskitowy, warstwa transportu dziur wykonana ze spiro-OMeTAD i tlenku molibdenu oraz warstwa tlenku indu i cynku. 

Czytaj też: Czysty wodór zamienia w energię elektryczną. Pierwszy taki generator już działa

Przy oświetleniu przednim i ustawieniu kąta nachylenia do 20 stopni wydajność wzrosła z 17,46% do 18,82%. Z kolei zwiększenie albedo tylnej strony do 0,5 pozwoliło na uzyskanie całkowitej wydajności na poziomie 26% oraz wskaźnika dwustronności wynoszącego 89,3%. Zdaniem samych zainteresowanych takie rozwiązanie może sprawdzić się zarówno w konfiguracjach jednozłączowych, jak i tandemowych.