Nový solární článek z černého křemíku se pyšní rekordní účinností

Vědci z finské univerzity Aalto ve spolupráci s kolegy z Katalánské polytechnické univerzity překonali svůj původní rekord o téměř 4 procenta.

S využitím nanostruktur dosáhl tým výzkumníků rekordní účinnosti 22,1 %. Jedná se tedy o téměř 4% navýšení účinnosti (v absolutní hodnotě) ve srovnání s jejich předchozími úspěchy. Takto vysokého nárůstu dosáhli vědci pomocí nanesení tenké vrstvy křemíku na povrch fotovoltaických článků a integrace všech kovových kontaktů na spodní stranu článku.

Nová vrstva řeší dlouhodobě známý problém povrchové rekombinace, který až doposud limitoval účinnost konvenčních solárních panelů. Články využívající černý křemík se s tímto problémem nepotýkají a mohou se tedy stát budoucností solárního průmyslu.

Účinnost není vše

„Účinnost energetické přeměny není jediným parametrem, na který bychom měli pohlížet,“ říká profesorka Hele Savin, koordinátorka výzkumu z univerzity Aalto. Vzhledem ke schopnostem těchto článků zachytávat sluneční záření dopadající i pod nízkými úhly, dokáží generovat více elektrické energie než dnes tradičně používané články.

„Tato výhoda je důležitá především v severských oblastech, kde slunce svítí pod nízkým úhlem po velkou část celého roku. Ukázalo se, že během zimy v Helsinkách černé články vygenerovaly znatelně více elektrické energie než články klasické, i když jejich účinnost byla srovnatelná,“ dodává profesorka Savin.

Pro výrobu současné verze černých článků je využíván krystalický křemík p-typu, který je známý náchylností k degradaci vzhledem k obsaženým nečistotám. Podle slov profesorky Savin neexistuje žádný důvod, proč by nemohlo být dosaženo ještě vyšší účinnosti s využitím křemíku typu n či pokročilých struktur těchto článků.

„Plocha povrchu nejlepších článků byla již 9 cm2. Toto je dobrá výchozí pozice pro postupné navyšování rozměrů až do kompletních waferů a možnosti průmyslového využití,“ komentuje možnou budoucnost této technologie Savin.

Zdroj úvodní fotografie: Aalto University