デンマーク工科大学の物理学者とエンジニアのチームは、実用的なセレンとシリコンのタンデム型太陽電池を構築することが可能であると報告しています。この組み合わせにより、理論的には太陽電池の効率が 40% まで向上する可能性があります。の勉強雑誌に掲載されていますPRXエネルギー。

太陽電池は革命を起こした発電。太陽エネルギーの利用により、エネルギーへの依存が減少しました。化石燃料、その結果、温室効果ガス排出量原因となる気候変動。しかし太陽電池まだ改善の余地が多くあります。現在、太陽光に当たるエネルギーの約 27% を捕捉しますが、この数字はこのような技術の理論上の限界に近い値です。

これまでの研究では、シリコンベースの太陽電池に固有の非効率性を回避する方法は、吸収できる波長を増やすことで太陽エネルギーの一部も捕捉する他の材料の層を追加することであると示唆されている。

この新しい研究のために、研究チームはセレンに注目しました。半導体材料科学者がシリコンの方が適していると発見する前は、太陽電池の製造に使用されていました。研究チームがこの材料を選んだ理由は、この材料が異なる光子吸収特性を持ち、この特性により二重材料太陽電池の作製が可能となり、バンドギャップが広いためである。

細胞を作るために、研究者らはサンドイッチを作成した。彼らは標準的なシリコンベースから始めて、いくつかの酸化物層を追加し、次にセレンの薄膜を追加しました。太陽光に当てると、この複合セルが 1.68 ボルトの電力を生成でき、変換効率が 2.7% であることがわかりました。

研究チームは、彼らのタンデムセルが有望であると説明し、抵抗を改善するだけで効率が10倍向上し、電圧損失が低下する可能性があると述べています。彼らの計算によれば、セルを改良すると、ある時点で効率が約 40% に達するはずです。

© 2024 サイエンス X ネットワーク