Obnovljivi viri

Slovenci podirajo meje v v fotovoltaiki

Na domačih tleh razvili monolitno perovskitno-CIGS tandemsko sončno celico s certificirano učinkovitostjo pretvorbe energije 24,2 odstotka pod standardnimi testnimi pogoji.

Slovenci podirajo meje v v fotovoltaiki

Dr. Marko Jošt in sodelavci Laboratorija za fotovoltaiko in optoelektroniko Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani pod vodstvom prof. dr. Marka Topiča nadaljujejo z uspehi na področju raziskav perovskitnih tandemskih sončnih celic. Po razvoju in izdelavi rekordne 25,5 odstotne perovskitno-silicijeve sončne celice v letu 2018 in ter sodelovanju pri razvoju nove rekordne celice iste tehnolgije z učinkovitostjo pretvorbe 29,2 odstotka v letu 2020, beležijo nov mejnik. V zaključku svojega podoktorskega usposabljanja na Helmholtz Zentrum Berlin je dr. Marko Jošt s sodelavci izdelal perovskitno-CIGS tandemsko sončno celico z do zdaj največjo, 24,2 odstotno učinkovitostjo pretvorbe svetlobne energije v električno, pri čemer so s sodelavci iz LPVO izvajali optimizacijo z optičnimi simulacijami. Rezultate raziskav, ki so plod bilateralnega nemško-slovenskega projekta TAPAS, so dr. Marko Jošt kot prvi avtor, mlada raziskovalka Špela Tomšič, izr. prof. dr. Benjamin Lipovšek in prof. dr. Marko Topič kot soavtorji, objavili v prestižni reviji ACS Energy Letters, ki sodi med 5 najboljših mednarodnih znanstvenih revij s področja energetike in nanoznanosti.

Tandemska celica je sestavljena iz perovskitne zgornje celice in spodnje celice na osnovi halkopiritnega materiala CIGS, učinkovitost pretvorbe 24,2 odstotka pa je za to kombinacijo najvišja do sedaj. Najučinkovitejše perovskitne tandemske sončne celice so sicer perovskitno-silicijeve, a imajo perovskitno-CIGS določene prednosti, saj so izredno tanke - pod 3 mm in jih lahko naredimo upogljive, poleg tega pa so zaradi dobre odpornosti na visokoenergijsko sevanje primerne tudi za uporabo v vesolju.

S pomočjo tokovno-napetostnih meritev perovskitne in CIGS enospojne sončne celice pri različnih osvetlitvah in temperaturah ter naprednih optičnih simulacij so ocenili tudi energetski donos tandemske sončne celice. Ugotovili so, da je temperaturni koeficient CIGS sončne celice višji kot od perovskitne sončne celice, s čimer je perovskitna sončna celica v prednosti pri delovanju v toplejših krajih. Še pomembneje, rezultati so pokazali, da z integracijo CIGS sončne celice v tandemsko celico izboljšamo letni energijski donos za več kot 50 odstotkov. S pomočjo modela za izračun energijskega donosa, ki so ga razvili v LPVO, lahko tako natančno ovrednotimo potencial enospojnih in tandemskih sončnih celic ter prednost tovrstnih celic v fotonapetostnih elektrarnah pri proizvodnji električne energije.

Mare Bačnar
O avtorju

Uporabljate starejšo različico brskalnika, katere ne podpiramo v celoti! Za boljšo uporabniško izkušnjo uporabite enega izmed spodaj naštetih brskalnikov oz. si obstoječega posodobite na najnovejšo različico.