24.9%!新しいチタン酸カルシウム-CISスタックセルが記録的な効率を設定

ドイツのカールスルーエ工科大学(KIT)の研究者は、カルコゲニドと銅/インジウム/セレン(CIS)薄膜に基づく積層太陽電池を開発しました。

このセルは、25%に近い効率を達成したこの種の最初の光起電力セルとして説明されています。新しい太陽電池は、23.5%の適格効率と24.9%の最大効率を有する。

効率はフラウンホーファーISEによって検証されています(フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所)。

科学者たちは、約1.03eVのバンドギャップと少量のガリウムを有するCISと、約1.59eVのバンドギャップを有する三カチオンカルコゲニドを用いて、反射防止コーティング(ARC)を使用して結合光を強化し、一般的な光電流を増加させる。このセルの電力変換効率は24.9%、開放電圧は1.57V、短絡電流は21.1mA、フィル分散は75.2%です。上部セルと下部セルのドープ光電流はそれぞれ20.4mAと20.7mAです。

2020年9月、国立再生可能エネルギー研究所の新しいチタン酸カルシウムCIGSスタックセルは、フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所(ISE)のCalLab研究所によって正式に認定された24.16%の世界記録的な効率を達成しました。

積層されたセルは、スペクトルの異なる部分を電気エネルギーに変換する2つの異なる半導体を結合する。

銅、インジウム、ガリウム、セレンからなる光起電力セルは、総厚さわずか3〜4ミクロンの薄膜として堆積させることができる。カルコゲニド層はさらに薄く、わずか0.5ミクロンです。したがって、CIGSとカルコゲニドから作られた新しい積層太陽電池は、厚さが5ミクロンをはるかに下回り、フレキシブルソーラーモジュールの製造に使用することができます。