Najbardziej wydajne na świecie ogniwo słoneczne

Fraunhofer ISE
Reklama
Reklama

Dzięki wykorzystaniu nowej powłoki antyrefleksyjnej naukowcom z niemieckiego Instytutu Fraunhofera udało się zwiększyć wydajność specjalnie stworzonego czterozłączowego ogniwa słonecznego z 46,1 do 47,6%. Obecnie nie ma na świecie ogniwa słonecznego o wyższej sprawności.

Naukowcy z Fraunhofer ISE (Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej) od dwóch lat pracują nad niezwykle ambitnym projektem o nazwie „50Percent”, którego celem jest przekroczenie 50-procentowej wydajności ogniwa słonecznego. W tym celu każda pojedyncza warstwa złożonego, wielozłączowego ogniwa słonecznego jest dodatkowo optymalizowana. Instalowane są m.in. ulepszone złącza metalowe, a także bardziej wydajne poszczególne warstwy przeciwodblaskowe.

Reklama

Wprowadzone ostatnio ulepszenia technologiczne już przyniosły pierwsze efekty. Najnowsze, czterozłączowe skoncentrowane ogniwo fotowoltaiczne osiąga sprawność 47,6.

Cieszymy się z tego wyniku, który osiągnięto zaledwie rok po otwarciu naszego nowego Centrum Wysokowydajnych Ogniw Słonecznych – mówi dr Frank Dimroth, kierownik działu fotowoltaiki III-V i technologii koncentratorów w Fraunhofer ISE. – Naszą pracą chcemy przyczynić się do tego, aby fotowoltaika była jeszcze bardziej wydajna i konkurencyjna, ponieważ wierzymy, że jest to najbardziej zrównoważona forma wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.

Struktura warstwowa nowego ogniwa słonecznego została opracowana w 2016 r. we współpracy z francuską firmą Soitec. Górne tandemowe ogniwo słoneczne wykonane zostało z fosforku galu i indu (GaInP) i arsenku aluminium i galu (AlGaAs), które nastąpnie zostało nałożone na dolne tandemowe ogniwo słoneczne wykonane z fosforku galu, indu i arsenku (GaInAsP) oraz arsenku galu i indu (GaInAs).

Reklama

Naukowcy z Instytutu Fraunhofera nałożyli na tę strukturę tandemową ogniw słonecznych ulepszoną warstwę i 4-warstwową powłokę antyrefleksyjną.

Dzięki tym ulepszeniom udało się zmniejszyć straty rezystancyjne oraz odbicie na przedniej stronie ogniwa, które jest wysoce wrażliwe spektralnie w szerokim zakresie 300-1780 nanometrów. Warto dodać, że konwencjonalne krzemowe ogniwa słoneczne absorbują światło słoneczne tylko do długości fali 1200 nanometrów, dlatego nie wymagają tak szerokopasmowej powłoki antyrefleksyjnej.

Wielozłączowe ogniwa słoneczne wykonane z półprzewodników złożonych III-V zawsze były jednymi z najbardziej wydajnych ogniw słonecznych na świecie. Uzyskują one największy potencjał, gdy padające światło słoneczne jest skupiane przez soczewki na urządzeniach o wielkości zaledwie kilku milimetrów kwadratowych.

Możliwe zastosowania tak wysokowydajnych tandemowych ogniw słonecznych obejmują systemy fotowoltaiczne z koncentratorami, które przyczyniają się do wydajnego wytwarzania energii w krajach bogatych w słońce – mówi prof. dr hab. Stefan Glunz, kierownik badań fotowoltaicznych w Fraunhofer ISE. – Dzięki tandemowym ogniwom słonecznym możliwe jest uniknięcie ograniczeń, jakie występują przy pojedynczych ogniwach słonecznych, a tym samym zmniejszenie kosztów pozyskania energii słonecznej.

Źródło: Fraunhofer ISE

Reklama

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama