Производителите Oxford PV и Fraunhofer ISE комбинираха две технологии в един фотоволтаичен модул: перовскит-силициеви слънчеви клетки бяха свързани в матрична структура, постигайки ефективност на модула от 25,6%.
Новият подход в модулната технология осигурява висока ефективност от 25,6%. За целта са комбинирани два високотехнологични метода: перовскит-силициевите слънчеви клетки от производителя Oxford PV са нарязани на тесни ленти и подредени в застъпваща се (люспеста) матрична структура. Те са свързани електрически с проводимо лепило и след това са капсулирани, обяснява Стефан Глунц, ръководител на отдела за фотоволтаици във Fraunhofer ISE.
Тандемните модули са тип „стъкло-стъкло“ с уплътнение по ръбовете, което защитава чувствителните към влага слънчеви клетки. Модулът с апертурна площ (полезна повърхност) от 1,92 кв. м постига мощност от 491 вата, а двулицевият (бифациален) модул с площ от 2,13 кв. м генерира 546 вата. И двата варианта постигат ефективност от 25,6% спрямо цялата си повърхност.
„Тандемната технология и люспестото взаимосвързване на клетките си пасват отлично“, заявява Ед Кросланд, главен технологичен директор в Oxford PV. Поради по-ниската плътност на тока, перовскит-силициевите клетки могат да бъдат нарязани на по-широки ленти, което увеличава общата производителност.
Тандемните слънчеви клетки постигат значително по-високо напрежение и ефективност от конвенционалните, но токът е по-нисък поради разделянето на две подклетки. Тази по-ниска плътност на тока е предимство, тъй като намалява загубите от съпротивление във фотоволтаичния модул. „В същото време свързването чрез лепило при матричната технология е нискотемпературен процес и не изисква медни конектори“, добавя Кросланд. Ограничаването на медните връзки намалява производствените разходи и облекчава механичното напрежение върху конструкцията на модула.
Тандемните слънчеви клетки имат потенциала значително да повишат ефективността във фотоволтаичния сектор. Чрез нанасянето на перовскитен слой с дебелина само няколкостотин нанометра върху конвенционална силициева клетка, теоретичната граница на ефективност се вдига от 29,4% на 43,3%. Перовскит-силициевите слънчеви клетки и модули на Oxford PV се произвеждат в пилотна фабрика в Бранденбург ан дер Хавел.
При матричната технология лентите от слънчеви клетки се съединяват с помощта на електропроводими лепила, което осигурява 100% безоловен контакт. Това позволява пълно, хомогенно покритие на цялата повърхност на модула. Освен това технологията се характеризира с висока толерантност към частично засенчване. Благодарение на матричното разположение токът може да заобикаля засенчените зони. Така в зависимост от степента на засенчване модулът може да генерира до два пъти повече мощност в сравнение с конвенционално свързаните фотоволтаични панели.
Снимки: Fraunhofer ISE