Nguồn: eurekalert.org
Trong khi silicon chuyển đổi phần lớn các phần màu đỏ của ánh sáng mặt trời thành điện năng, các hợp chất perovskite chủ yếu sử dụng các phần màu xanh của quang phổ. Một pin mặt trời song song được làm từ silicon xếp chồng lên nhau và perovskite do đó đạt được hiệu quả cao hơn đáng kể so với từng tế bào riêng lẻ.
Giáo sư Bernd Stannowski từ Viện HZB PVcomB và Giáo sư Steve Albrecht, người đứng đầu Tập đoàn điều tra trẻ Helmholtz (YIG) tại HZB, đã cùng nhau lập kỷ lục mới về pin mặt trời nguyên khối đôi khi. Vào cuối năm 2018, nhóm nghiên cứu đã trình bày một pin mặt trời song song được làm bằng silicon với một perovskite halogen kim loại đạt được hiệu quả 25,5%. Sau đó, Oxford Photovoltaics Ltd. đã công bố giá trị 28%.
Bây giờ nhóm HZB có thể báo cáo hồ sơ tiếp theo. Giá trị 29,15% đã được Viện Fraunhofer cho Hệ thống năng lượng mặt trời (ISE) chứng nhận vào thứ Sáu, ngày 24 tháng 1 và hiện xuất hiện trong bảng xếp hạng của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL), Hoa Kỳ. Biểu đồ NREL đã theo dõi mức độ hiệu quả tăng đối với gần như tất cả các loại pin mặt trời kể từ năm 1976. Các hợp chất Perovskite chỉ được đưa vào từ năm 2013 - và hiệu quả của loại vật liệu này đã tăng hơn bất kỳ vật liệu nào khác kể từ đó.
"Chúng tôi đã phát triển một lớp tiếp xúc điện cực đặc biệt cho tế bào này cùng với nhóm của Giáo sư Vytautas Getautis (Đại học Công nghệ Kaunas), và cũng cải thiện các lớp trung gian", Eike Köhnen và Amran Al-Ashouri, sinh viên tiến sĩ trong nhóm Albrarou giải thích. Lớp tiếp xúc điện cực mới cũng cho phép cải thiện thành phần của hợp chất perovskite trong phòng thí nghiệm HZB HySPRINT. Hợp chất này bây giờ ổn định hơn khi được chiếu sáng trong pin mặt trời song song và cải thiện sự cân bằng của dòng điện được đóng góp bởi các tế bào trên và dưới. Tế bào đáy silicon đến từ nhóm của Stannowski và có lớp trên cùng là ôxit silic đặc biệt để ghép quang học giữa các tế bào trên và dưới.
Tất cả các quá trình được sử dụng để nhận ra tế bào một cm vuông này cũng phù hợp về nguyên tắc cho các diện tích bề mặt lớn. Mở rộng quy mô với sự trợ giúp của các quy trình lắng đọng chân không là rất hứa hẹn, vì các thử nghiệm ban đầu đã được hiển thị.
Giới hạn hiệu quả thực tế thực tế đối với các tế bào song song làm từ silicon và perovskite là khoảng 35%. Tiếp theo, nhóm HZB muốn phá vỡ rào cản hiệu quả 30%. Albrecht giải thích rằng những ý tưởng ban đầu cho việc này đã được thảo luận.
