Naukowcy z niemieckiego instytutu Fraunhofer ISE we współpracy z firmą EV Group opracowali ogniwo fotowoltaiczne w technologii multi-junction, które zamienia w energię elektryczną dokładnie 1/3 przyjmowanego światła słonecznego.

Nowy rekord opracowanego przez Fraunhofer ISE i EV Group wielozłączowego (III-V) ogniwa fotowoltaicznego wynosi 33,3 proc. Wcześniej obie instytucje zwiększały sprawność ogniw wykonanych w tej technologii do 30,2 proc. w listopadzie 2016 r. oraz do 31,3 proc. w  marcu 2017 r.

– Ogniwa krzemowe dominują na rynku fotowoltaicznym z udziałem na poziomie 90 proc. Wraz z rozwojem nowych technologii, naukowcy i przemysł zbliżają się do teoretycznego limitu dla krzemu. W tym samym czasie torują nowe drogi, aby rozwijać nową generację ogniw o nawet jeszcze większej sprawności – komentuje Fraunhofer ISE.

Ogniwo o sprawności 33,3 proc. składa się z tradycyjnej warstwy krzemowej oraz kolejnych, ultracienkich warstw, których grubość sięga zaledwie 0,002 mm.

Każda z warstw odpowiada za przyjmowanie promieniowania słonecznego o innych długościach fal. Zastosowana w ogniwie warstwa GaInP absorbuje światło w zakresie długości fal 300-670 nm, warstwa GaAs absorbuje zakres między 500 a 890 nm, a podstawowa warstwa krzemowa wykorzystuje promieniowanie o długości fal 650-1180 nm.

Dodatkowo w ogniwie zastosowano opracowaną przez Niemców technologię tunnel oxide passivated contact (TOPCon).

Fraunhofer ISE podkreśla, że barierą  w wykorzystaniu w przemyśle ogniw wielozłączowych o tak dużej sprawności jest relatywnie wysoki koszt ich wytworzenia.

Cel, który stawia sobie federalny instytut, to doprowadzenie do produkcji modułów fotowoltaicznych, których sprawność będzie przekraczać 30 proc.