Fonte: eurekalert.org
Enquanto o silício converte principalmente as porções vermelhas da luz solar em eletricidade, os compostos de perovskita utilizam principalmente as porções azuis do espectro. Uma célula solar em tandem feita de silício empilhado e perovskita alcança assim uma eficiência significativamente mais alta do que cada célula individual por si só.
O professor Bernd Stannowski, do HZB Institute PVcomB, e o professor Steve Albrecht, chefe do Grupo de Jovens Investigadores Helmholtz (YIG) da HZB, já estabeleceram em conjunto novos recordes para células solares monolíticas em tandem em várias ocasiões. No final de 2018, a equipe apresentou uma célula solar em tandem feita de silício com uma perovskita de halogeneto de metal que alcançou uma eficiência de 25,5%. Então a Oxford Photovoltaics Ltd. anunciou um valor de 28%.
Agora, a equipe do HZB pode relatar o próximo registro. O valor de 29,15% foi certificado pelo Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (ISE) na sexta-feira, 24 de janeiro, e agora aparece nos gráficos do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), EUA. O gráfico NREL acompanha os crescentes níveis de eficiência de quase todos os tipos de células solares desde 1976. Os compostos de perovskita só foram incluídos desde 2013 - e a eficiência dessa classe de material aumentou mais do que em qualquer outro material desde então.
"Desenvolvemos uma camada de contato de eletrodo especial para esta célula em colaboração com o grupo do Prof. Vytautas Getautis (Universidade de Tecnologia de Kaunas) e também melhoramos as camadas intermediárias", explicam Eike Köhnen e Amran Al-Ashouri, doutorandos do grupo de Albrecht. A nova camada de contato do eletrodo também permitiu a melhoria da composição do composto de perovskita no laboratório HZB HySPRINT. Este composto é agora mais estável quando iluminado na célula solar em tandem e melhora o equilíbrio das correntes elétricas contribuídas pelas células superior e inferior. A célula inferior de silício vem do grupo de Stannowski e apresenta uma camada superior de óxido de silício especial para acoplar opticamente as células superior e inferior.
Todos os processos usados para realizar essa célula de um centímetro quadrado também são adequados, em princípio, para grandes áreas de superfície. A expansão com a ajuda de processos de deposição a vácuo é muito promissora, como os testes iniciais já mostraram.
O limite de eficiência prática realista para células em tandem feitas de silício e perovskita é de cerca de 35%. Em seguida, a equipe da HZB quer quebrar a barreira da eficiência de 30%. Albrecht explica que as idéias iniciais para isso já estão em discussão.
