24.9 في المائة! خلية مكدسة جديدة من تيتانات الكالسيوم - رابطة الدول المستقلة تحدد كفاءة قياسية

طور باحثون في معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) في ألمانيا خلية شمسية مغلفة تعتمد على الكالكوجينيد بالإضافة إلى أغشية رقيقة من النحاس / الإنديوم / السيلينيوم (CIS).

توصف الخلية بأنها أول خلية كهروضوئية من نوعها تحقق كفاءة تقترب من 25 في المائة. تتمتع الخلية الكهروضوئية الجديدة بكفاءة مؤهلة تبلغ 23.5 بالمائة وكفاءة قصوى تبلغ 24.9 بالمائة.

تم التحقق من الكفاءة من قبل Fraunhofer ISE (معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية).

استخدم العلماء CIS مع فجوة نطاق تبلغ حوالي 1.03 فولت وكمية صغيرة من الغاليوم ، بالإضافة إلى كالكوجينيد ثلاثي الموجات بفجوة نطاق تبلغ حوالي 1.59 فولت ، باستخدام طلاء مضاد للانعكاس (ARC) لتعزيز ضوء الاقتران و زيادة التيار الضوئي العام. تتمتع الخلية بكفاءة تحويل طاقة تبلغ 24.9 في المائة ، وجهد دائرة مفتوحة 1.57 فولت ، تيار دائرة قصر 21.1 مللي أمبير وتباين تعبئة 75.2 في المائة. تحتوي الخلايا العلوية والسفلية على تيار ضوئي مخدر يبلغ 20.4 مللي أمبير و 20.7 مللي أمبير على التوالي.

في سبتمبر 2020 ، حققت الخلية المكدسة CIGS الجديدة من Calcium Titanite CIGS من المختبر الوطني للطاقة المتجددة كفاءة قياسية عالمية بلغت 24.16 في المائة ، والتي تم اعتمادها رسميًا من قبل مختبر CalLab التابع لمعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE).

تجمع الخلايا المكدسة بين نوعين مختلفين من أشباه الموصلات التي تحول أجزاء مختلفة من الطيف إلى طاقة كهربائية.

يمكن ترسيب الخلايا الكهروضوئية المكونة من النحاس والإنديوم والغاليوم والسيلينيوم كأغشية رفيعة بسمك إجمالي يبلغ {0} ميكرون فقط. طبقة الكالكوجينيد أرق حتى 0.5 ميكرون فقط. وبالتالي ، فإن الخلايا الشمسية الجديدة المصفحة المصنوعة من CIGS والكالكوجينيد تكون أقل بكثير من 5 ميكرون ويمكن استخدامها لإنتاج وحدات شمسية مرنة.