LONGi Merkezi Araştırma Enstitüsü’nden Çinli mühendisler, Sun Yat-sen Üniversitesi’nin Shenzhen kampüsünden meslektaşlarıyla birlikte, güneş enerjisi alanında önemli bir atılım gerçekleştirerek, verimliliğe ulaşan bir heteroeklem arka temaslı (HBC) güneş pili yarattılar. Testlerde %27,09.
HBC, ana çalışma yapısının hücrenin arka tarafına yerleştirildiği, hücreye daha fazla güneş ışığının ulaşmasını ve dolayısıyla standart tasarımlara göre verimliliğin artırılmasını sağlayan bir tür güneş pili tasarımıdır. Ancak proje daha önce yük taşıyıcıların gerekli rekombinasyonunun kontrol edilmesindeki zorluklar nedeniyle tıkanmıştı. Araştırmacılar bu zorlukların üstesinden geldiklerini söylüyor.
LONGi ekibi geçtiğimiz Aralık ayında yeni yüksek verimli HBC güneş pilinin geliştirildiğini duyurdu ancak çok fazla ayrıntı vermedi. Ancak ekip, Nature Communications dergisinde yayınlanan yeni makalelerinde, güneş pilinin verimliliğini artırmak için kullanılan tasarım ilkeleri ve yöntemleri hakkında ayrıntılı bilgi veriyor. Hücrenin verimliliği Hamelin’deki Güneş Enerjisi Araştırma Enstitüsü tarafından bağımsız olarak doğrulandı.
Araştırma ekibi hücreyi tek kristalli n tipi silikon levha kullanarak oluşturdu. Ön tarafa yansıma önleyici bir kaplama uyguladılar ve çalışma alanını arka tarafta dört bölüme ayırdılar: boşluk alanı, tutma-seçim teması, HSC artı boşluğu ve elektron seçici temas. Ekip ayrıca, magnetron püskürtmeyi kullanarak yığını uzaklaştırmak ve şeffaf iletken oksit (TCO) biriktirmek için bir lazer kullandı. Hücrenin çalışması sırasında diğer katmanların hasar görmesini önlemek için son bir silikon nitrür katmanı eklendi.
Araştırmacılar hücreyi standart koşullar altında test ederek %27,09 verim elde ettiler. Ekip, verimliliği daha da artırmayı umarak çalışmaya devam etmeyi planlıyor. Birkaç değişiklik yapmanın bu oranı %27,7’ye çıkarması gerektiğini öne sürüyorlar.
Bu gelişme, yüksek verimli güneş pillerinin güneş panellerinin performansını artırabilmesi ve onları daha uygun maliyetli hale getirebilmesi nedeniyle, güneş enerjisi gelişimi için önemli bir umut vaat ediyor. Bu çalışmanın sonuçlarının yenilenebilir enerjinin geliştirilmesi ve fosil yakıtlara olan bağımlılığın azaltılması üzerinde önemli bir etkisi olabilir.
