Cercetătorii din India au construit dispozitivul 4T cu celule superioare și inferioare bazate pe celule de perovskită semitransparente de suprafață mare cu contacte metalice din cupru. Cuprul a fost utilizat în locul aurului scump, cu scopul de a reduce costul total al celulei.
Cercetătorii de la Indian Institute of Technology Bhilai au fabricat o celulă solară tandem perovskită/siliciu cu patru terminale (4T) care se bazează pe o celulă de perovskită semitransparentă de suprafață mare cu un contact metalic bazat pe cupru în loc de aur scump pentru celulele superioare și inferioare ale dispozitivului 4T.
"Cuprul a fost folosit cu scopul de a reduce costul total al celulei", a declarat cercetătorul Manas Ranjan Samantaray pentru revista pv. "De asemenea, se investighează o structură de tip sandwich din aur-cupru-aur pentru a reduce costurile fără a compromite stabilitatea."
Celula de cm2 folosită pentru celulele de sus și de jos a fost prezentată de același grup de cercetare în septembrie și este fabricată printr-o tehnică de acoperire prin rotație în două etape cu un substrat de oxid de staniu dopat cu fluor (FTO); un strat de perovskită de iodură de plumb metilamoniu (MAPbI3) intercalat între un strat de transport de electroni (ETL) din oxid de titan (TiO2) și un strat de transport de găuri (HTL) din Spiro-OMeTA; și un electrod conductor din cupru. "Celula noastră superioară semitransparentă permite trecerea luminii de peste 750 nm și este potrivită pentru utilizarea cu celule și module fotovoltaice poli și mono-Si", a adăugat Ranjan Samantaray.
(Celula semitransparentă utilizată ca celulă superioară și inferioară pentru dispozitivul 4T.
Imagine: Institutul Indian de Tehnologie Bhilai）
Celulele solare 4T cu diferite configurații au fost dezvoltate de oamenii de știință indieni. Una dintre ele a fost construită cu celulele solare semi-transparente perovskite semitransparente cu suprafețe active de 1 cm2 și 2 cm2 menționate mai sus, care au prezentat o eficiență de conversie a energiei de 5,07% și, respectiv, 4,10%, și o celulă solară pe bază de siliciu cu contact selectiv cu purtători (CSC) cu o eficiență de 3,42%. Un alt dispozitiv a fost fabricat cu aceleași celule de sus și de jos și cu o celulă comercială din siliciu cristalin cu o eficiență de 14,11%.
Prima celulă solară a obținut o eficiență de conversie a energiei de 7,31%, care este mai mare decât eficiența celulelor individuale, iar cea de-a doua a atins 15,15%, valoare pe care cercetătorii au descris-o ca fiind comparabilă cu dispozitivele existente care utilizează materiale mai costisitoare, precum aurul și oxidul de indiu și staniu (ITO). "În viitor, vom demonstra stabilitatea dispozitivelor și sunt necesare alte câteva studii pentru a face un pas înainte în vederea proiectării modulelor de suprafață mare", a declarat Ranjan Samantaray.
Celula solară tandem 4T a fost descrisă în lucrarea "Celule solare tandem perovskită/siliciu cu patru terminale bazate pe celule solare perovskite de suprafață mare care utilizează electrozi semitransparenți din cupru cu costuri reduse", publicată în Applied Physics A.