Kaneka deu a conhecer uma célula solar silício-perovskita 2T com uma eficiência de 29.2%, a maior já registada.
Chinesa Kaneka desenvolveu célula solar silício-perovskita 2T
Célula solar silício-perovskita de dois terminais desenvolvida pela Kaneka, atingiu o máximo de eficiência alguma vez registado, tendo por base uma camada de silício industrial Czochralski (CZ), com espessura de 145 μm.
Principais caraterísticas da célula solar:
- circuito de voltagem aberto de 1929 V,
- densidade de corrente de 19.5 mA/cm2,
- fator de carregamento de 77.55%.
Os investigadores construíram a célula com uma camada intermédia de anti reflexão, a que deram o nome de “estruturas de textura suave”, aplicadas por cima da camada posterior.
Segundo eles, permite um melhoramento significativo na captura da luz por parte de dispositivos com células silício-perovskita.
Com recurso a uma ação química, a empresa conseguiu controlar a textura suave em ambos os lados. Com recurso à microscopia de força atómica, comparou o desempenho de dois painéis com a camada de estrutura de textura suave com outros sem essa camada de estrutura de textura suave.
Ao aplicar a estrutura de textura suave, a densidade da célula inferior de silício aumentou 2%, quando comparada com a referência.
A empresa desenvolveu uma célula superior recorrendo a um substrato de óxido de índio e estanho (ITO), camada de transporte de eletrões com buckminsterfulereno (C60), uma camada de passiva, camada de captação de perovskita, monocamada automontada, uma camada intermédia à base de ITO e óxido de silício microcristalino (μc-SiOx).
Por fim, desenvolveu a célula solar inferior recorrendo a uma camada de silício amorfo n-dopado (a-n:Si), várias camadas de silício tratadas a diferentes processos e um contacto inferior com ITO e prata (Ag).
A camada passiva foi colocada entre a C60 e camada de perovskita, tendo havido redução de trabalho com as espessuras da camada c-Si, e da camada superior de ITO. Depois de revestir a camada passiva, o C60 evaporou-se termicamente para a camada de perovskita.
Com todas essas alterações, conseguiu-se uma taxa de eficiência de 29.2%, com um circuito de voltagem aberto de 1929 V, densidade de corrente de 19.5 mA/cm2 e um fator de carregamento de 77.55%.
Este resultado foi confirmado pelo Laboratório Fraunhofer ISE Callab, que vem substituir o anterior valor de 28.3% com o mesmo dispositivo. Tendo agora as principais diferenças sido entre a camada passiva e a espessura da camada de silício industrial.
