物理科学技術センター（FTMC、リトアニア）の研究グループは、タリン工科大学（エストニア）のパートナーと協力して、シリコン太陽電池技術を補完し、太陽電池モジュールの全体的な効率を向上させる可能性のある新材料の合成に着手しました。。

エネルギー価格の上昇により、再生可能エネルギー部門が急速に成長しました。ソーラーパークの展開が徐々に増加するにつれ、同じエリアからより多くの電力を生産するには、ソーラーパネルの効率の向上が不可欠な開発ステップとなります。

屋上に設置されている最高の太陽電池技術でも、太陽の総エネルギーの 4 分の 1 しか電気に変換できません。太陽電池の効率は、さまざまな技術を組み合わせて多接合太陽電池として知られるデバイスを作成することで高めることができます。

理論レベルでは、このような装置は太陽エネルギーのほぼ半分を電気に変換できます。ただし、多接合太陽電池技術は製造の点でより複雑であり、コストと持続可能性の側面を念頭に置きながら、新しい材料とプロセスを採用する必要があります。

チームの研究は半導体に焦点を当てています。化学構造これはペロブスカイト材料に典型的なものです – ABX₃しかし、彼らは酸素やハロゲンの代わりに、Xが硫黄/セレンであり、AとBが豊富で無毒な金属である化合物を研究しています。その仕事は、出版されたで材料化学ジャーナル A。

固体反応法を使用して研究者が合成新しい素材「スズ・ジルコニウム・チタン・セレン化物」を初めて発見し、Sn(Zr_×ティ_1-x)セ₃合金は太陽光発電用途に最も有望でした。

「ヨーロッパの現在の地政学的な状況の下では、環境問題再生可能エネルギーの応用のために調査され検討されている新規材料が豊富な元素で構成され、重要な原材料が含まれていないことが重要です」と、この研究の主著者であり、特性評価部門の責任者であるロカス・コンドロタス博士は述べています。リトアニアのFTMCにおける材料構造。

同グループは、最大44%の濃度でチタンを導入しても、Sn(Zr)の結晶構造が変化しないことを発見した。_×ティ_1-x)セ₃しかし、合金は光学材料と電気材料の両方の特性に大きな影響を与えました。

チタン濃度が高くなるほど、Sn(Zr_×ティ_1-x)セ₃短波長の赤外線スペクトル領域にシフトしました。太陽から来る赤外線スペクトルのこの部分は、従来の結晶シリコン太陽電池では吸収されないため、失われます。

Sn(Zr_×ティ_1-x)セ₃高濃度のチタンで合成された半導体は、短波長の赤外線を吸収して余分な光に変換できます。エネルギーSi ベースの多接合デバイス全体の効率を向上させます。

さらに、著者らは、Sn(Zr_×ティ_1-x)セ₃合金は吸収係数を大幅に高めました。太陽電池には吸収係数の高い材料が望まれます。これは、髪の毛の 20 分の 1 の非常に薄い層でも、太陽からの入射光をすべて吸収するのに十分であるためです。

この研究は、赤外領域での多接合太陽電池への応用に高い可能性を秘めた新規の持続可能な材料開発の第一歩です。この技術の次のマイルストーンは、Sn(Zr×_ティ1-x_)セ3_{薄膜なので、太陽電池デバイスの製造とテストが可能になります。}詳細情報: