”Tandem-solcell” utnyttjar bättre solenergin

Kombinerad kisel-perovskit-solcell. Bild: Felice Frankel
Kombinerad kisel-perovskit-solcell. Bild: Felice Frankel

Forskare vid ansedda MIT-universitetet har utvecklat en ny typ av solcell som kombinerar två olika skikt av solljusabsorberande material. Solcellen fångar in ett bredare spektrum av solenergin och är enligt forskarna effektivare än den solcellstyp som används idag. Det ena skiktet består av kisel, som används i de flesta solceller, medan det andra skiktet som appliceras på det första består av ett material som kallas perovskit och som kan absorbera andra typer av energipartiklar från ljuset än kisel.

Det har tidigare rapporterats om utvecklingen av ”tandem-solceller”, som samma forskarteam ligger bakom, men då handlade det om en kombination av två skikt av olika material där varje skikt hade kvar sin elektriska anslutning. I den vidareutvecklade versionen fungerar de två skikten som en enhet med en enda manöverströmkrets.

Med separata elektriska anslutningar och manöverströmkretsar kunde varje skikt ställas in separat för optimal prestanda. Forskarna framhåller dock att den nya versionen är mycket enklare att installera.

– Den har fördelar när det gäller enkelhet eftersom den ser ut och fungerar som en enda kiselsolcell, säger doktoranden Jonathan Mailoa, en i forskarteamet.

Forskarna har lång väg kvar innan produkten kan kommersialiseras.  En stor teknisk utmaning är att materialet perovskit - som länge intresserat forskare på grund av dess potentiella elektroniska användningsområden - snabbt degraderas ute i luften.  Antingen måste materialets egenskaper förbättras för att förlänga dess livslängd, eller så måste materialet kapslas det in för att förhindra luftexponering - utan att för den skull göra avkall på prestanda eller att tillverkningskostnaderna blir för höga.

Forskningen har publicerats i tidskriften Applied Physics Letters.