HZB atinge uma eficiência de 23,26% com a célula tandem CIGS-perovskita

Cientistas do centro de pesquisa Helmholtz Zentrum Berlin, na Alemanha, apresentaram um novo recorde mundial de eficiência para uma célula em tandem que combina CIGS e tecnologia de perovskita na quarta-feira na conferência PVSEC da UE em Marselha (França). O desenvolvimento de uma camada de revestimento orgânico entre os dois semicondutores foi fundamental.

HZB

O Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) estabeleceu um novo recorde de eficiência de 23,26% com uma célula tandem de perovskita / CIGS de 1 cm². Isso representa uma melhora significativa em relação aos 21,6% alcançados pelo HZB em fevereiro.

O novo registro significa que a eficiência das células tandem está próxima do recorde de 23,35% de uma célula CIGS autônoma de 1 cm² definida em janeiro pela Solar Frontier. Se os cientistas puderem demonstrar um ganho de eficiência para a estrutura em tandem em uma célula independente, como já foi alcançado com a tecnologia perovskita / silício, a combinação pode despertar um interesse muito maior.

O instituto de pesquisa belga imec também alcançou uma eficiência de 24,6% com um dispositivo tandem perovskita / CIGS em setembro passado, com uma célula de 0,5 cm² e uma estrutura de quatro terminais, evitando perdas de interface CIGS / perovskita.

O registro HZB foi apresentado nesta quarta-feira na conferência PVSEC da UE em Marselha (França) pelo cientista Steve Albrecht, que explicou que uma das principais inovações que permitiram a conquista foi o desenvolvimento de uma camada orgânica entre as duas células, o que reduziu a perdas no eletrodo que separa as duas camadas celulares ativas.

Imagem microscópica da célula fotovoltaica em tandem HZB e da monocamada avermelhada de montagem automática entre as camadas CIGS e perovskita. Imagem: HZB

A camada é baseada em moléculas orgânicas de carbazol combinadas com ácido fosfônico e auto-montadas em uma monocamada que cobre a superfície áspera dos semicondutores. "As SAM [monocamadas auto-montadas] são surpreendentemente simples e robustas", disse Amran Al-Ashouri, um estudante de doutorado da equipe Albrecht. “Isso também permite escalá-los para níveis industriais. Além disso, eles são compatíveis com uma ampla variedade de substratos e seu consumo de material é extremamente baixo. ”

O grupo registrou duas patentes para inovações na célula e espera que seu trabalho acelere o progresso em direção a tecnologias fotovoltaicas perovskitas viáveis ​​e de baixo custo.

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