Silverelektrod kan hjälpa solceller att överskrida effektivitetsgränsen på 33 %

Forskare vid Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) i Barcelona testade en solcell med en mycket tunn elektrod av silver på framsidan. Skiktet släpper igenom det mesta av solljuset, leder elektricitet och fungerar delvis som en spegel som begränsar vinklarna ljuset kan smita ut genom.

För vanliga solceller med ett enda skikt anger Shockley-Queisser-gränsen ett teoretiskt tak för energiomvandlingen på 33 %. En orsak till energiförlust är det svaga infraröda sken som uppstår när elektroner lämnar cellen och återgår till ett lägre energitillstånd, vilket skapar fotoner. Forskarnas metod riktar in sig på denna ljusförlust, som kallas Boltzmannförlust.

Teamet såg små effektivitetsökningar i sina tester. Forskarna säger att effektiviteten i teorin skulle kunna närma sig 43 % om metoden anpassas och vidareutvecklas. Den siffran är en prognos, inte ett uppmätt resultat. Enligt artikeln hade tidigare försök att få den här ”spegelboxmetoden” att fungera i ett laboratorium inte lyckats öka både spänning och ström samtidigt.

Andra metoder riktar in sig på värmeförluster. Den kinesiska solcellstillverkaren Longi uppgav tidigare i år en effektivitet på 35,5 % för en cell som kombinerar perovskit och kisel. Forskare vid Kyushu University och Johannes Gutenberg University Mainz rapporterade separat en kvantverkningsgrad på 130 % med singletfission. Kvantverkningsgrad är inte detsamma som effektivitet; metoden gav 13 energipaket per 10 fotoner. Mer arbete krävs för att utveckla den.