Enligt en ny studie ledd av forskare vid Stanford University i USA kan man genom att stapla perovskiter på en vanlig kiselsolcell öka solcellens verkningsgrad dramatiskt.
- Vi har letat efter sätt att göra solpaneler som har högre verkningsgrad och kostar mindre. Just nu dominerar kiselsolceller världsmarknaden, men deras verkningsgrad har varit fast på 25 procent i 15 år, säger Michael McGehee vid Stanford University.
Ett kostnadseffektivt sätt att förbättra verkningsgraden är enligt McGehee att konstruera en tandemcell av kisel och ett annat billigt fotovoltaiskt material.
- Att göra billiga tandemceller är väldigt önskvärt. Man sätter bara en solcell ovanpå en annan och får högre verkningsgrad än de kunnat åstadkomma var för sig. Kommersiellt sett är det vettigt att använda kisel till den undre cellen. Fram tills nyligen har vi inte haft ett bra material till den övre cellen, men sedan dök perovskiter upp, säger McGehee.
Perovskit är ett kristallint material som är billigt och enkelt att tillverka i laboratoriet. Efter att forskare 2009 visade att petrovskiter av bly, jodid och metylammonium kunde konvertera solljus till elektricitet har verkningsgraden för perovskitsolceller höjts till mer än 20 procent.
Med tandemsolceller behöver man inte en investering på en miljard dollar för att bygga en ny fabrik. Istället kan man börja med en kiselmodul och lägga till ett lager av perovskit till en relativt låg kostnad, säger Colin Bailie vid Stanford University.
För att kunna bygga tandemsolceller av kisel och perovskit med hög verkningsgrad var forskarna emellertid tvungna att ha en genomskinlig elektrod högst upp så att en del fotoner kunde tränga igenom perovskitlagret och absorberas av kisellagret.
Genom att stapla en perovskitsolcell med en verkningsgrad på 12,7 procent ovanpå en kiselsolcell med en verkningsgrad på endast 11,4 procent kunde forskarna i sitt experiment höja den totala verkningsgraden till 17 procent.
- En så drastisk förbättring i verkningsgrad skulle kunna omdefiniera den kommersiella lönsamheten för lågkvalitativt kisel, säger McGehee.
Den stora obesvarade frågan är perovskiternas långsiktiga stabilitet.
