Mientras que el silicio convierte principalmente las porciones rojas de la luz solar en electricidad, Los compuestos de perovskita utilizan principalmente las porciones azules del espectro. Una celda solar en tándem hecha de silicio y perovskita apilados logra una eficiencia significativamente mayor que cada celda individual por sí sola.

Prof. Bernd Stannowski del Instituto HZB PVcomB y Prof. Steve Albrecht, que dirige un Grupo de Jóvenes Investigadores Helmholtz (YIG) en HZB, ya han establecido conjuntamente nuevos récords para las células solares en tándem monolíticas en varias ocasiones. A finales de 2018, el equipo presentó una célula solar en tándem hecha de silicio con perovskita de haluro metálico que alcanzó una eficiencia del 25,5 por ciento. Luego, Oxford Photovoltaics Ltd. anunció un valor del 28 por ciento.

Ahora, el equipo de HZB puede informar el siguiente registro. El valor del 29,15 por ciento ha sido certificado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) el viernes, 24 de enero y ahora aparece en los gráficos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), ESTADOS UNIDOS. La tabla NREL ha estado rastreando los niveles de eficiencia en aumento para casi todos los tipos de células solares desde 1976. Los compuestos de perovskita solo se han incluido desde 2013, y la eficiencia de esta clase de material ha aumentado más que en cualquier otro material desde entonces.

"Desarrollamos una capa de contacto de electrodo especial para esta celda en colaboración con el grupo del Prof. Vytautas Getautis (Universidad Tecnológica de Kaunas), y también capas intermedias mejoradas, "explica Eike Köhnen y Amran Al-Ashouri, estudiantes de doctorado en el grupo de Albrecht. La nueva capa de contacto del electrodo también permitió mejorar la composición del compuesto de perovskita en el laboratorio HZB HySPRINT. Este compuesto ahora es más estable cuando se ilumina en la celda solar en tándem y mejora el equilibrio de las corrientes eléctricas aportadas por las celdas superior e inferior. La celda inferior de silicio proviene del grupo de Stannowski y cuenta con una capa superior especial de óxido de silicio para acoplar ópticamente las celdas superior e inferior.

Todos los procesos utilizados para realizar esta celda de un centímetro cuadrado también son adecuados en principio para grandes superficies. La ampliación con la ayuda de los procesos de deposición al vacío es muy prometedora, como ya han demostrado las pruebas iniciales.

El límite de eficiencia práctica realista para las células en tándem hechas de silicio y perovskita es de aproximadamente el 35 por ciento. Próximo, el equipo de HZB quiere romper la barrera del 30 por ciento de eficiencia. Albrecht explica que las ideas iniciales para esto ya están en discusión.