Naukowcy z Departamentu Energii Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) oraz z Szwajcarskiego Centrum Elektroniki i Mikrotechnologii (CSEM) wspólnie ustanowili nowy rekord wydajności konwersji fotowoltaicznej. 

 
Naukowcom udało się osiągnąć tak wysoką sprawność zamiany światła słonecznego na energię elektryczną za pomocą skrzyżowania dwóch technologii i zbudowania ogniwa multi-junction. 
 
"Wydajność urządzenia – podwójnego urządzenia – przekroczyła teoretyczny limit 29,4% dla ogniw fotowoltaicznych z krystalicznego krzemu. Jest to rekord w takiej kategorii – mechanicznego składania dwóch różnych warstw." – komentuje David Young, współautor dokumentacji i uczestnik eksperymentu, zakończonego sukcesem.
 
Nowy rekord wydajności to 29,8%. Został ustanowiony la ogniwa zbudowanego w dwóch warstw: górnej zbudowanej z fosforku indu i galu  opracowanej przez NREL i dolnej wykonanej z krzemu krystalicznego opracowanej przez CSEM. Te dwie komórki zostały wykonane oddzielnie a następnie połączone przez NREL. 
 
W dużym uproszczeniu heterozłącze półprzewodnikowe jest to połączenie materiałów o odpowiednio dobranych właściwościach. 
Półprzewodniki wchodzące w skład heterozłącza muszą mieć odpowiednio dobrane wartości przerw energetycznych oraz współczynniki absorpcji. Warstwa wierzchnia ogniwa heterozłączowego powinna mieć szeroką przerwę energetyczną i niewielki współczynnik absorpcji dla określonych długości fali, dzięki czemu światło może przedostać się do dolnej części. Obszar dolny powinien charakteryzować się węższą przerwą energetyczną oraz dużą zdolnością absorpcji fotonów.
 
"Wierzymy, że technologia heterozłączowych ogniw krzemowych (takie zostało zastosowane w omawianym eksperymencie)  jest obecnie najbardziej efektywna, jako ta do zastosowania w tandemowych ogniwach słonecznych” – powiedział Christophe Ballif, szef działalności fotowoltaicznych w CSEM.
 
Jak komentuje Matthieu Despeisse, menedżer CSEM, CSEM współpracuje z naukowcami NREL celem wykazania, że wydajność ogniw fotowoltaicznych  na poziomie 30% mogą być realizowane przy użyciu komórek heterozłączowych krzemu dzięki połączeniu z najlepszymi komórkami wysokiej wydajności opracowanymi przez NREL.
 
 
Źródło: Phys.org