Toshiba Breakthrough: Tandem Solar Cell Hits 26.6% Efficiency with Copper(I) Oxide

Toshiba đột phá: Pin mặt trời tandem đạt hiệu suất 26,6% với oxit đồng(I)

Toshiba đã đạt được một cột mốc quan trọng trong công nghệ quang điện khi chạm mức hiệu suất chuyển đổi hai mươi sáu phẩy sáu phần trăm bằng cách sử dụng một pin mặt trời tandem tích hợp oxit đồng(I). Oxit đồng(I) là vật liệu rất triển vọng cho lớp pin trên nhờ có vùng cấm rộng hai phẩy một bảy electron volt. Vùng cấm rộng này cho phép nó hấp thụ hiệu quả các bước sóng ánh sáng ngắn hơn, đồng thời để phần còn lại của phổ cho lớp pin dưới. Để đạt mục tiêu thương mại cuối cùng là ba mươi phần trăm hiệu suất, các nhà nghiên cứu ước tính lớp pin trên cần đạt hiệu suất từ mười hai đến mười ba phần trăm, trong khi lớp pin dưới phải đạt từ mười bảy đến mười tám phần trăm.
Một thách thức kỹ thuật lớn trong quá trình phát triển này là sự gia tăng phản xạ tại giao diện trong cấu trúc màng nhiều lớp. Thông qua các mô phỏng chi tiết, các kỹ sư Toshiba phát hiện rằng mức phản xạ cao này bắt nguồn từ chiết suất thấp của lớp n-type ban đầu. Để giải quyết vấn đề này, họ đã đưa titan dioxit, một vật liệu nổi tiếng với chiết suất cao, vào lớp n-type. Điều chỉnh sáng tạo này đã giảm thành công sự phản xạ ánh sáng trong dải bước sóng quanh năm trăm nanomet. Nhờ đó, Toshiba chứng minh rằng có thể đồng thời đạt hiệu suất cao và độ truyền qua cao ở lớp pin trên, trong khi vẫn duy trì các đặc tính phát điện cốt lõi. Bước đột phá này mở ra những khả năng mới cho việc tích hợp điện mặt trời linh hoạt, hiệu suất cao trên xe điện và mặt tiền tòa nhà.