ペロブスカイトシリコンタンデム太陽電池のエネルギー変換効率で世界新記録の29.15%を達成

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(World Record: Efficiency of perovskite silicon tandem solar cell jumps to 29.15 per cent)

2020/1/29  ドイツ連邦共和国・ヘルマン・フォ ン・ヘルムホルツ協会(HGF)

・ HGF の HZB(物質・エネルギーヘルムホルツセンター)研究チームが、ペロブスカイトとシリコンによるタンデム型太陽電池(1 ㎠セル)で 29.15%のエネルギー変換効率を達成。

・太陽光スペクトルの赤色光を電気に変換するシリコンと、青色光を変換するペロブスカイトを積層することでより高い効率を獲得。同研究機構のISE(太陽エネルギーシステム)研究所のCalLabが公式に認定。

・同研究チームでは、2018 年にシリコンとペロブスカイトのモノリシックなタンデム太陽電池で 25.5%の変換効率を達成している。その後、Oxford Phtovoltaics Ltd.が 28%の達成を報告した。

・今回の新記録は、1976 年以降、ほぼ全タイプの太陽電池のエネルギー変換効率を追跡する米国立再生可能エネルギー研究所(NREL)のチャートに登録される。ペロブスカイト化合物は、2013 年に同チャートに登場して以来、他の物質に比してより大きな変換効率の向上を示している。

・リトアニア・カウナス工科大学研究チームとの協力で、特殊な電極コンタクト層を開発し、中間層も改善。ペロブスカイト化合物は、タンデム型太陽電池での照射にも安定し、上部セルと下部セル間の電流バランスを向上させる。下部のシリコンセルでは、特殊な SiO2 のトップ層が上部と下部のセルを光学的にカップリングする。

・初期試験では、真空蒸着プロセスによるスケールアップの可能性を示唆。シリコンとペロブスカイトによるタンデム型太陽電池の効率性の限界は約 35%であるが、まず 30%の壁を越えることを目標とする。

・ HZB 研究チームでは、2019 年の 9 月に CIGS とペロブスカイトによるタンデム型太陽電池で 23,26%のエネルギー変換効率を達成している(現在も世界最高記録を維持)。また、PV 産業パートナーと共同で、同年にペロブスカイト/PERC 太陽電池を開発している。

URL:  https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=21020;sprache=en

(関連情報) 

米国立再生可能エネルギー研究所(NREL) ウェブサイトBest Research-Cell Efficiency Chart

URL:  https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html

<NEDO海外技術情報より>

World Record: Efficiency of perovskite silicon tandem solar cell jumps to 29.15 per cent

In the race for ever higher efficiency levels, an HZB development team has once again pulled ahead. The groups of Steve Albrecht and Bernd Stannowski have developed a tandem solar cell made of the semiconductors perovskite and silicon, that converts 29.15 per cent of the incident light into electrical energy. This value has been officially certified by the CalLab of the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) and means that surpassing the 30 per cent efficiency mark is now within reach.

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