Istraživački tim sa Univerziteta Southwest Petroleum postigao je veliku prekretnicu ufotonaponska tehnologija, povećavajući efikasnost malih-perovskitnih-silicijumskih tandem solarnih ćelija na skoro 35%. Ova revolucionarna cifra daleko premašuje teorijsku granicu efikasnosti od 29,4% za tradicionalne mono{5}}kristalne silicijumske ćelije, razbijajući dugotrajno- fizičko usko grlo mainstream solarne tehnologije.
Ova nova struktura donosi jedinstvene prednosti spektralne apsorpcije. Gornji sloj perovskita hvata kratko-talasnu sunčevu svjetlost uključujući ultraljubičastu i vidljivu svjetlost, dok donji sloj silikona apsorbira zaostalu dugovalnu infracrvenu svjetlost-. Ovaj komplementarni dizajn uvelike smanjuje gubitak svjetlosne energije i maksimizira korištenje solarne energije, nadmašujući konvencionalne silikonske ćelije tipa N- u potencijalu za proizvodnju energije.
Trenutni industrijski izazovi
Uprkos impresivnim laboratorijskim rezultatima,-komercijalizacija velikih razmjera i dalje se suočava sa istaknutim tehničkim preprekama. Visoka efikasnost od 35% ostvaruje se samo na malim eksperimentalnim uređajima. Skaliranje na module industrijske-veličine će uzrokovati očigledno smanjenje efikasnosti, zbog neujednačenog filmskog premaza i neizbježnih mikro defekata u proizvodnji velikih-površina.
Dugoročna{0}}stabilnost je još jedan ključni izazov. Perovskitni materijali su osjetljivi na vlagu, kisik i visoku temperaturu, što otežava ispunjavanje zahtjeva za radnim vijekom od 25 godina vanjskih fotonaponskih elektrana. Osim toga, prilagođena proizvodna oprema i nezreli prateći lanci nabavke dodatno povećavaju troškove proizvodnje, ometajući promociju masovne proizvodnje.
Perspektiva budućeg industrijskog razvoja
Kratkoročno, tandem ćelije će dati prioritet segmentiranim scenarijima visoke{0}}vrijednosti. Sa velikom gustoćom snage i laganim karakteristikama, oni će se prvi put primijeniti u svemirskim, BIPV, komercijalnim distribuiranim fotonaponskim i prijenosnim poljima za pohranu energije, donoseći veće prednosti u proizvodnji energije za projekte osjetljive na-troškove-zemljišta.
Srednjoročno-do-dugoročno, kontinuirana tehnološka iteracija će potaknuti industrijsku zrelost. Uz optimiziranu tehnologiju pakiranja i nadograđene procese masovne proizvodnje, očekuje se da se efikasnost velikih-modula stabilizuje iznad 28%. Industrija će formirati dvostruki obrazac konvencionalnih silikonskih modula za opće scenarije i tandem ćelija za vrhunska-tržišta.
U konačnici, perovskit{0}}tehnologija tandem silikona će preoblikovati fotonaponsku konkurenciju. To će preusmjeriti industriju sa opake cjenovne konkurencije na tehnološke inovacije vođene efikasnošću{2}}, efektivno podstičući globalnu popularizaciju čiste energije i napredak u pogledu neutralnosti ugljika.