Силициеви слънчеви клетки могат да достигнат почти 36% ефективност, обещава нов проект на международен екип от учени. Изследователски групи от Националната лаборатория за възобновяеми енергийни източници в САЩ, Швейцарския център за електроника и микротехнологии (CSEM) и École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) са създали тандемни слънчеви клетки с рекордна ефективност на преобразуване на слънчевата светлина в електричество.
Слънчевите клетки, изработени само от материали от групи III и V на периодичната таблица, показват висока ефективност, но са и по-скъпи, става ясно от публикация в „Nature Energy” под заглавие „Повишаване ефективността на III-V/Si слънчеви клетки до 32,8% с два слоя и 35,9% с три слоя”, пише GreenTech.bg.
„Това постижение е важно, защото показва за пръв път, че тандемните силициеви клетки могат да осигурят ефективност, конкурентна на по-скъпите многопластови клетки, състоящи се изцяло от III-V материали”, пояснява Стефани Есиг, бивш изследовател от NREL, който сега работи в EPFL в Швейцария и е водещ автор на наскоро публикуваното изследване.
При тестването на многослойните силициеви клетки изследователите са установили, че най-високата ефективност за двупластов модел (32,8%) идва от тандемната клетка, която се състои от слой от галиев арсенид (GaAs) върху пласт от кристален силиций. Ефективност от 32,5% е постигната чрез използване на горна клетка от галиев индиев фосфид (GaInP). Трета клетка, състояща се от тандемна клетка GaInP/GaAs върху клетка със силициево дъно, достига ефективност от 35,9% при тройна структура.
Съществуващият пазар на фотоволтаици е доминиран от модули, изработени от силициеви слънчеви клетки с единична връзка, с ефективност между 17% и 24%. Според изследователите, преходът от единични силициеви клетки към силициеви двупластови клетки ще даде възможност на производителите да повишат ефективността отвъд 30%, като същевременно се възползват от своя опит в производството на силициеви слънчеви клетки.
Препятствието пред приемането на тези многослойни силициеви соларни клетки, поне в близко бъдеще, е цената. При 30% ефективност, според изследователите, GaInP клетка би струвала 4,85 долара на ват, а базираната на GaAs клетка ще струва 7,15 долара на ват.
С разрастване на производството обаче – и когато ефективността на тези видове клетки се покачи до 35% – цената на ват може да падне до 66 цента за базирана на GaInP клетка и до 85 цента за GaAs клетка. Учените отбелязват, че такова внезапно спадане на цените не е безпрецедентно. Например, разходите за китайски фотоволтаични модули паднаха от $4,50 на ват през 2006 г. до $1 на ват през 2011 г.