Przezroczyste ogniwo fotowoltaiczne od firmy Toshiba

Rynek fotowoltaiczny ponownie zaskakuje. Tym razem rzecz dzieje się w Japonii. Naukowcy z firmy Toshiba poinformowali o zwiększeniu wydajności i trwałości zbudowanego przez nich prototypu warstwowego ogniwa słonecznego, które jest w całości przezroczyste. Nowo opracowane fotoogniwo na ten moment może pochwalić się sprawnością sięgającą 9,5%.

Prototyp przezroczystego ogniwa słonecznego

Japońscy naukowcy poinformowali o opracowaniu przezroczystego ogniwa słonecznego z tlenku miedzi (Cu₂O) osiągającym sprawność 9,5% - jest to najwyższy wynik dotychczas osiągnięty przez ogniwo bazujące na Cu₂O. Fotoogniwo jest większe od swojego poprzednika przedstawionego światu grudniem 2021 roku i wykazuje potencjał do produkcji masowej.

Przezroczyste ogniwo słoneczne od Toshiby wykorzystuje technologię tandemową, co oznacza, że nad standardowym ogniwem krzemowym umieszczana jest dodatkowa warstwa ogniwa bazującego na innym związku - w tym wypadku tlenku miedzi. Ogniwa te są w stanie zwiększyć wydajność powierzchniową modułów, ponieważ produkują energię o różnych długościach fal.

Tandemowe ogniwa fotowoltaiczne od Toshiby

Oprócz przezroczystego ogniwa Cu₂O, firma Toshiba prowadzi prace nad dwoma innymi technologiami ogniw tandemowych: ogniwami z arsenku galu (GaAs) oraz ogniwami bazującymi na kryształach perowskitu. Koszty produkcji ogniwa GaAs wynosi od kilkuset do kilku tysięcy razy więcej, niż koszt produkcji pojedynczego ogniwa krzemowego, co poważnie ogranicza możliwości jego zastosowania. Ogniwa perowskitowe nie są jeszcze w stanie zapewnić niezbędnej niezawodności i wydajności w okresie 20-letniej i dłuższej eksploatacji, przez co nie są jeszcze gotowe by wypuścić je na rynek.

Prace badawczo-rozwojowe firmy Toshiba aktualnie całą uwagę skupiają na zaletach przezroczystych ogniw Cu2O: produkcja z naturalnie występujących materiałów pozwala obniżyć koszty; twardy i mocny, odporny na wilgoć materiał gwarantuje niezawodność, a właściwości w zakresie przepuszczalności światła otwierają drogę do uzyskania wysokiego poziomu sprawności energetycznej.

Na ten moment, Toshiba stawia sobie za cel stworzenie praktycznego ogniwa tandemowego Cu₂O-Si z ogniwem Cu₂O o sprawności 10%.