Instalacja fotowoltaiczna z magazynem energii

Poznaj orientacyjne koszty

Niemieccy naukowcy zwiększają wydajność kesterytowych ogniw PV

Niemieccy naukowcy zwiększają wydajność kesterytowych ogniw PV

Według aktualnych danych wydajność dla ogniw fotowoltaicznych opartych na kesterycie nie przekracza 12,6%, jednak wykorzystanie pierwiastka germanu może umożliwić rozpowszechnienie ogniw o wyższej mocy energetycznej.

Naukowcy z niemieckiego Centrum Helmholtza w Berlinie prowadzą badania nad zastąpieniem cyny germanem w przypadku ogniw PV opartych na kesterycie, który jest jednym z najbardziej obiecujących materiałów absorbujących światło i ”kandydatem” na wiodący materiał, który zapoczątkowałby kolejną generację cienkich ogniw słonecznych.

CFF OPP Baner poziom mobile450 x 250CFF OPP Baner poziom 6.03.2023 1
Reklama

Kesteryty składają się z popularnych pierwiastków, takich jak: miedź, cyna, cynk, selen, i w przeciwieństwie do komponentów CIGS, nie przewiduje się w przyszłości w ich przypadku tzw. efektu „wąskiego gardła” w łańcuchu dostaw. Ulepszone ogniwa są w stanie zapewnić wydajność na poziomie 20%, podczas gdy kesteryt, jak do tej pory, zdołał osiągnąć wydajność 12,6 %.

Zespół naukowców na czele z prof. Susan Schorr zyskał nowy wgląd w opto-elektryczne właściwości niestechiometrycznych próbek kesterytu, w których atomy cyny zostały zastąpione germanem, poprzez użycie dyfrakcji neutronowej. Technika tego rodzaju pozwoliła na przyjrzenie się w sposób bardziej dokładny, jak można by odróżnić od siebie miedź, cynk, german oraz ulokować je w krystalicznej siatce.

Naukowcy pokazali, że kesteryty charakteryzujące się raczej ubogą w miedź i bogatą w cynk kompozycją w ogniwach PV o dużej wydajności, posiadają także mniejszą koncentrację punktowych defektów, jak również najniższy stopień nieuporządkowania miedzi i cynku. Wykazali także, że przerwa energetyczna w ogniwie może zależeć od kompozycji próbek proszku kesterytowego oraz że wyższa koncentracja miedzi byłaby szczególnie niekorzystna dla wydajności ogniwa.

„Owa przerwa energetyczna jest charakterystyczna dla semiprzewodników i determinuje, które częstotliwości światła uwalniają nośniki ładunków w obrębie materiału”, poinformował René Gunder – koordynator projektu. „Wiemy, że german zwiększa optyczną przerwę energetyczną, dozwalając, by materiał przekonwertował większą ilość światła w energię elektryczną”.

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.