Saksalaiset ja belgialaiset tutkijat kehittävät uutta aurinkokennoa, jonka valosähköinen muuntotehokkuus on 25%

Tutkijat Saksassa ja Belgiassa ovat työskennelleet yhdessä kehittääkseen uuden tandem-kalsiumtitaniitin/kupari-indiumdiselenidin (CIS) aurinkokennon, jonka aurinkosähkömuunnostehokkuus on 25%, mikä on korkein luokkansa koskaan saavutettu. Aurinkokenno on joustava, kevyt ja monipuolinen, lupaava sovellus ajoneuvoissa, kannettavissa laitteissa ja taitettavissa laitteissa. Viimeisin tutkimus julkaistiin ACS-Energy Letters -lehdessä, joka on American Chemical Societyn osasto.

Kalkogenidi on uudentyyppinen materiaali, jolla on erityinen kiderakenne. Viimeisen vuosikymmenen aikana kalsiumtitaniittiaurinkokennot ovat edenneet nopeasti saavuttaakseen aurinkosähkötehokkuuden, joka on verrattavissa pitkään vakiintuneiden pii-aurinkokennojen tehokkuuteen.

Aurinkokennojen tehokkuutta voidaan lisätä käyttämällä kahta tai useampaa kennoa pinossa. Jos jokainen pinon aurinkokenno pystyy tehokkaasti absorboimaan valoa auringon spektrin eri osasta, luontaisia häviöitä voidaan vähentää ja koko kennon aurinkosähkötehokkuutta voidaan lisätä. "Monipuolisuutensa" vuoksi kalkogenidi-aurinkokennoista on tullut "johtaja" pinottujen aurinkokennojen alalla. Tandem-aurinkokennot, jotka käyttävät kalkogenidia ja piitä, ovat saavuttaneet jopa 29% tai enemmän aurinkosähkötehokkuutta, mikä on huomattavasti korkeampi kuin pelkästään kalkogenidista (25,7%) tai piistä (26,7%) valmistetut kennot.

Viimeisimmässä tutkimuksessa kansainvälinen tutkimusryhmä, jota johtaa tohtori Marko Preciado Karlsruhen teknillisestä instituutista, on onnistuneesti tuottanut tandemkalsiumtitaniittia/IVY-aurinkokennoja, joiden aurinkosähkön muuntotehokkuus on jopa 24,9 prosenttia, mikä on korkein aurinkosähkön muuntotehokkuus, joka on koskaan saavutettu tämän tyyppisellä tekniikalla.

Kalkogenidin yhdistäminen muihin materiaaleihin, kuten kupari-indiumdisenidiin tai kupari-indiumgalliumin diselenidiin, pitää tutkijoiden mukaan lupauksen joustavista ja kevyistä tandem-aurinkokennoista. Tällaisia kennoja voitaisiin asentaa rakennusten lisäksi myös ajoneuvoihin ja kannettaviin laitteisiin, ja ne voitaisiin jopa taittaa tai rullata varastointia varten ja tarvittaessa laajentaa esimerkiksi kaihtimiin tai markiiseihin auringon varjostamiseksi ja samalla sähkön tuottamiseksi.

Tutkijat sanoivat: "Uusin tutkimus osoittaa kalsiumtitaniitin/IVY-tandem-aurinkokennojen potentiaalin, mikä tasoittaa tietä mahdolliselle tulevalle tehokkuuden kasvulle yli 30 prosenttiin."