シリコンとペロブスカイト: 太陽電池パネルに一緒に使用すると効率 25.2% に達します
このようにして、彼らはこれまでで25.2%という、シリコンとペロブスカイトを混合した最も効率的なパネルを作成することに成功しました。現在のパネルの効率は 20 ～ 22% に達しますが、ペロブスカイト パネルは 2009 年に 3.8% に達し、最近では複数の層を積層することで 20% を超えました。
ただし、この最後の材料はより高価ですが、シリコンと組み合わせると、効率の向上と引き換えにコストが削減されます。この材料は青色と緑色の光を電気に変換するのに優れていますが、シリコンはスペクトルの赤色と赤外線部分の変換に優れています。両方を使用することで、効率の記録を破ることができます。さらに、理論上の限界に従って 30% の効率を超えることが可能であると断言しています。
これまで、これらの材料の最も効率的な混合物は効率 13.7% に達することができましたが、インジウムを使用した太陽電池は効率 24.5% に達することができました。
この種のイノベーションでは常に起こることですが、最も困難な部分は大規模な製造プロセスになります。ペロブスカイトは通常、パネルを作成するために表面に液体の形で堆積されますが、シリコンは光をよりよく吸収するために小さな5ミクロンのピラミッドの形で配置されています。
新しい方法は現在の生産チェーンに導入可能
これにより、ピラミッドの頂上がペロブスカイトで覆われなくなります。適用された解決策の 1 つはピラミッドを水平にすることでしたが、これによりパフォーマンスが低下し、製造プロセスに多くのステップが追加されました。したがって、彼らは最終的な解決策として、蒸着を使用してピラミッドを覆う無機ベースを作成することを選択しました。
そこから、スピン コーティングシステムを使用してペロブスカイトが追加され、ベースの細孔に液体が堆積します。そこから150 度まで加熱すると、ペロブスカイトが結晶化し、シリコン表面全体を覆う薄い層が形成されます。
このプロセスは複雑に思えますが、研究者らは、それは非常に簡単で、わずか数ステップで現在のパネル生産システムにシームレスに組み込むことができると述べています。これは、これらのパネルがコストをあまり上昇させずに製造でき、量産に近づけることを意味します。大手ブランドは現在の生産方法を根本的に変更することは望んでいませんが、現在の生産ラインにいくつかの手順を追加することはいとわないかもしれません。