24.9퍼센트! 새로운 칼슘 티타네이트-CIS 스택 셀, 기록적인 효율성 설정

독일 칼스루에 공과대학(KIT)의 연구원들이 칼코겐화물과 구리/인듐/셀레늄(CIS) 박막을 기반으로 하는 적층 태양전지를 개발했습니다.

이 전지는 25%에 가까운 효율을 달성한 최초의 태양광 전지로 설명됩니다. 새로운 광전지는 23.5%의 검증된 효율과 24.9%의 최대 효율을 갖는다.

효율성은 Fraunhofer ISE(Fraunhofer 태양 에너지 시스템 연구소)에서 검증되었습니다.

과학자들은 약 1.03eV의 밴드 갭과 소량의 갈륨을 갖는 CIS와 약 1.59eV의 밴드 갭을 갖는 삼양이온 칼코게나이드를 사용하여 결합 광을 향상시키기 위해 반사 방지 코팅(ARC)을 사용했습니다. 일반적인 광전류를 증가시킵니다. 이 셀은 24.9%의 전력 변환 효율, 1.57V의 개방 회로 전압, 21.1mA의 단락 전류 및 75.2%의 충전 편차를 갖는다. 상단 및 하단 셀에는 각각 20.4mA 및 20.7mA의 도핑된 광전류가 있습니다.

2020년 9월, 국립 재생 에너지 연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 새로운 칼슘 티타늄 CIGS 적층 전지는 24.16%의 세계 기록 효율을 달성했으며, 이는 프라운호퍼 태양 에너지 시스템 연구소(ISE)의 CalLab 연구소에서 공식적으로 인증했습니다.

스택 셀은 스펙트럼의 다른 부분을 전기 에너지로 변환하는 두 개의 다른 반도체를 결합합니다.

구리, 인듐, 갈륨 및 셀레늄으로 구성된 광전지는 총 두께가 {{0}} 미크론인 박막으로 증착될 수 있습니다. 칼코게나이드 층은 0.5미크론으로 훨씬 얇습니다. 따라서 CIGS와 칼코겐화물로 만든 새로운 적층 태양 전지는 두께가 5마이크론 미만이며 유연한 태양 전지 모듈을 생산하는 데 사용할 수 있습니다.