Amerikanska forskare har tagit fram en ny typ av treskiktssolcell (”triple-junction solar cell”) med en potential på över 50 procents verkningsgrad, vilket är målet för utvecklingen av flerskiktssolceller.
– Den här forskningen har lett till en ny design av flerskiktssolceller, som är realistiskt uppnåelig, med en potential att spränga en femtioprocentig verkningsgrad under koncentrerad belysning, säger Robert Walters i ett pressmeddelande. Walters är en av forskarna vid Naval Research Laboratory som i samarbete med Imperial College London och Micro Link Devices tagit fram treskiktssolcellen.
– För närvarande är världsrekordet för treskiktssolceller en verkningsgrad på 44 procent under stark belysning och det anses allmänt att det skulle krävas ett större tekniskt genombrott för att öka verkningsgraden hos dessa solceller ytterligare.
I flerskiktssolceller är varje skikt anpassad till olika våglängdsband i solens spektrum för att öka verkningsgraden. Halvledarmaterial med höga bandgap används för att absorbera den korta våglängdsstrålningen med längre våglängdsdelar som överförs till halvledare. I teorin skulle en solcell med ett oändligt antal skikt ha en maximal verkningsgrad på 87 procent. Utmaningen ligger i att utveckla ett system för halvledarmaterial med en stor variation av bandgap i kombination med hög kristallin kvalitet.
Genom att forska på nya halvledarmaterial har forskargruppen tagit fram en flerskiktssolcellskonstruktion som kan uppnå direkta bandgap på mellan 0,7 till 1,8 elektronvolt (eV) med material som har gitter anpassade till ett indiumfosfid (InP)- substrat.
