Naukowcy opracowali panel słoneczny ze zwykłego krzemu o rekordowej wydajności

Grupa niemieckich naukowców z Instytutu Systemów Energii Słonecznej. Fraunhofer z powodzeniem opracował ogniwo słoneczne z najpowszechniejszego i szeroko stosowanego krzemu monokrystalicznego o rekordowej wydajności 26%.

Technologia zaproponowana przez naukowców jest znacznie prostsza niż proponowana wcześniej Interdigitated Back Contact (IBC) z kontaktami z tyłu strony ogniw i może równie dobrze „wpaść” w teoretyczną granicę przemiany energii słonecznej w energię elektryczną krzem.

Panele słoneczne a problem nowoczesnych technologii

Obecnie około 90% wszystkich używanych paneli słonecznych jest produkowanych z krzemu. A zwiększenie wydajności tego typu panelu bez znaczącego komplikowania procesu produkcji i zwiększania ostatecznego kosztu produktu to tylko spełnienie marzeń.

W tym celu opracowano technologię IBC, zgodnie z którą oba styki przewodzące zostały umieszczone z tyłu komory. Dzięki temu panel nie jest zacieniowany, a tym samym cała objętość ogniwa jest lepiej wykorzystywana do wytwarzania energii.

I wszystko byłoby niczym. Przecież IBC naprawdę pozwoliło zbliżyć się do 26%, ale jednocześnie produkcja paneli do takich technologia okazała się znacznie droższa, a ogniwa słoneczne wyprodukowane w tej technologii okazały się nikim niepotrzebne.

Niemieckim naukowcom udało się osiągnąć znaczny wzrost wydajności w inny sposób. W przyszłości możliwe będzie osiągnięcie sprawności na poziomie 27% i niewiele pozostaje do teoretycznej granicy krzemu wynoszącej 29,4%.

Nowe podejście do produkcji i rekordowa wydajność

Naukowcom udało się osiągnąć tak znaczący sukces dzięki następującym ulepszeniom:

Nowe ogniwo zostało oparte na styku TOPCon (styk pasywowany tlenkiem tunelu). Nowy panel różni się od obecnie wdrażanych paneli tym, że ten nowy styk nie znajduje się na górze, ale znajduje się wzdłuż całej tylnej strony komórki.

Taki przebieg umożliwiał domieszkowanie borem nie całej przedniej powierzchni, a jedynie drugim, zwykłym, pozostałym kontaktem.

To nie tylko uprościło, ale także znacznie obniżyło koszty produkcji. Nowa komórka została nazwana TOPConRE. Wytworzone w ten sposób ogniwo wykazało nie tylko wysoką sprawność, ale również okazało się, że jest w stanie dostarczyć większe napięcie. Jednocześnie działaniu nowego elementu towarzyszą również mniejsze straty.

Zdaniem twórców tak stworzony panel słoneczny spełnia wszystkie współczesne standardy przemysłowe i jest już gotowy do masowej produkcji i powszechnego użytku.

Podobał Ci się materiał? Następnie oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału. Dziękuję za uwagę!