Ερευνητές στην Ινδία κατασκεύασαν τη συσκευή 4T με επάνω και κάτω κελιά που βασίζονται σε ημιδιαφανείς κυψέλες περοβσκίτη μεγάλης επιφάνειας με μεταλλικές επαφές χαλκού. Χρησιμοποιήθηκε χαλκός αντί για ακριβό χρυσό με στόχο τη μείωση του συνολικού κόστους της κυψέλης.

Ερευνητές από το Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Bhilai κατασκεύασαν ένα ηλιακό κύτταρο τεσσάρων τερματικών (4Τ) περοβσκίτη/πυριτίου σε σειρά που βασίζεται σε μια ημιδιαφανή κυψέλη περοβσκίτη μεγάλης επιφάνειας με μεταλλική επαφή με βάση τον χαλκό αντί για ακριβό χρυσό και για τα δύο 4Τ πάνω και κάτω κελιά της συσκευής.

«Ο χαλκός έχει χρησιμοποιηθεί με στόχο τη μείωση του συνολικού κόστους του κυττάρου», δήλωσε στο περιοδικό pv ο ερευνητής Manas Ranjan Samantaray. «Μια δομή σάντουιτς από χρυσό-χαλκό-χρυσό διερευνάται επίσης για τη μείωση του κόστους χωρίς να διακυβεύεται η σταθερότητα».

Το κύτταρο cm2 που χρησιμοποιήθηκε για το επάνω και το κάτω κελί παρουσιάστηκε από την ίδια ερευνητική ομάδα τον Σεπτέμβριο και κατασκευάστηκε μέσω μιας τεχνικής επικάλυψης περιστροφής δύο σταδίων με υπόστρωμα οξειδίου του κασσιτέρου (FTO) με πρόσμειξη με φθόριο. ένα στρώμα ιωδιούχου μολύβδου μεθυλαμμωνίου (MAPbI3) περοβσκίτη που βρίσκεται ανάμεσα σε ένα στρώμα μεταφοράς ηλεκτρονίων οξειδίου του τιτανίου (TiO2) (ETL) και ένα στρώμα μεταφοράς οπής (HTL) από Spiro-OMeTA. και ένα αγώγιμο ηλεκτρόδιο χαλκού. «Η ημιδιαφανής επάνω κυψέλη μας επιτρέπει τη διέλευση φωτός πάνω από 750 nm και είναι κατάλληλη για χρήση με πολυ και μονο-Si Φ/Β κύτταρα και μονάδες», πρόσθεσε ο Ranjan Samantaray.

(Το ημιδιαφανές στοιχείο που χρησιμοποιείται ως άνω και κάτω κυψέλη για τη συσκευή 4T.

Εικόνα: Indian Institute of Technology Bhilai）

4Τ ηλιακά κύτταρα με διαφορετικές διαμορφώσεις αναπτύχθηκαν από Ινδούς επιστήμονες. Το ένα κατασκευάστηκε με τις προαναφερθείσες ημιδιαφανείς ηλιακές κυψέλες περοβσκίτη μεγάλης περιοχής με ενεργές περιοχές 1 cm2 και 2 cm2, οι οποίες εμφάνισαν απόδοση μετατροπής ισχύος 5,07% και 4,10%, αντίστοιχα, και επιλεκτική επαφή φορέα (CSC) - ηλιακό στοιχείο πυριτίου με απόδοση 3,42%. Μια άλλη συσκευή κατασκευάστηκε με τις ίδιες άνω και κάτω κυψέλες και μια εμπορική κυψέλη κρυσταλλικού πυριτίου με απόδοση 14,11%.

Η πρώτη ηλιακή κυψέλη πέτυχε απόδοση μετατροπής ισχύος 7,31%, που είναι υψηλότερη από τις αποδόσεις μεμονωμένων κυψελών και η δεύτερη έφτασε το 15,15%, που είναι μια τιμή που οι ερευνητές περιέγραψαν ως συγκρίσιμη με υπάρχουσες συσκευές που χρησιμοποιούν ακριβότερα υλικά όπως ο χρυσός και το οξείδιο του κασσιτέρου του ινδίου (ITO). «Στο μέλλον, θα δείξουμε τη σταθερότητα των συσκευών και απαιτούνται περαιτέρω λίγες μελέτες για να προχωρήσουμε στη σχεδίαση μονάδων μεγάλης περιοχής», δήλωσε ο Ranjan Samantaray.

Το διαδοχικό ηλιακό κύτταρο 4Τ περιγράφηκε στην εργασία "Διαδοχικά ηλιακά κύτταρα τεσσάρων τερματικών περοβσκίτη/πυριτίου που βασίζονται σε ηλιακά κύτταρα περοβσκίτη μεγάλης περιοχής που χρησιμοποιούν ημιδιαφανές ηλεκτρόδιο χαμηλού κόστους χαλκού", που δημοσιεύτηκε στο Applied Physics