Német Űrkutatási Központ (DLR) szakemberei által kifejlesztett félig áttetsző fotovoltaikus cellák használják a szilíciumból és germániumból készült MQW nanostruktúrákat, amelyek javítják a fotovoltaikus teljesítményt és az átlátszóságot, és számos alkalmazási lehetőséget kínálnak az épületek üveghomlokzataiban és ablakaiban, a járművek napfénytetőin és az agrovoltaikus üvegházakban.
Hibrid napelemes rendszerek akkumulátorral, elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)
Félig áttetsző fotovoltaikus cellákat hoztak létre a Német Űrkutatási Központ (DLR) szakértői – számol be a PV Magazine. A csapat szilíciumból és germániumból készült, ultravékony hidrogénezett amorf többszörös kvantumkutakat (MQW) használt fel. Hosni Meddeb, a DLR munkatársa szerint fejlesztésük számos alkalmazási lehetőséget kínál, többek között épületek üveghomlokzataiban és ablakaiban, járművek napfénytetőin és agrovoltaikus üvegházakban is fel lehetne használni. A kvantumkutak olyan vékony nanostruktúrák, amelyeket a cellarétegekbe helyeznek be, hogy megváltoztassák a tiltott sávot és más elektromos tulajdonságokat. A korábbi vizsgálatok során ezeket a struktúrákat egyetlen egységként (SQW) használták, a mostani kutatásban viszont többszörös konfigurációt alakítottak ki. A szakértők szerint az MQW-k a fotovoltaikus teljesítmény és az átlátszóság szempontjából is előnyösebbek, és több mozgásteret adnak.
A szakértők több SQW-s és MQW-s eszközt is készítettek, ezeket szabvány megvilágítási körülmények között vizsgálták meg. Az elülső és hátulsó elektródákat egyenáramú magnetron porlasztással vitték fel, a félvezető funkcionális rétegeket plazmával javított kémiai gőzfázisú leválasztással (PECVD) készítették el. A kutatók szerint egy hat darab, 2,5 nanométeres MQW felhasználásával létrehozott cella a nyitott áramköri feszültséget és a kitöltési tényezőt tekintve jobban teljesített, mint egy 20 nanométeres SQW-n alapuló eszköz. A legjobb cella 3,4 százalékos hatékonyságot és 33 százalékos látható átviteli szintet ért el.
A cella 1,1 százalék feletti fényhasznosítási hatásfokra képes, ami a szervetlen alapú, félig áttetsző fotovoltaikus cellák között jónak számít. A csapat jelenleg azon dolgozik, hogy kiértékelje az eszköz technológiai-gazdasági és ökológiai szempontból – a rendszert épületbe integrált fotovoltaikus termékként (BIPV) használnák fel. A későbbi célok között szerepel, hogy pontosan megbecsüljék a rendszer költségeit.
Borítókép forrása: German Aerospace Center (DLR), Progress in Photovoltaics, Creative Commons License CC BY 4.0
