Una nueva célula solar de récord mundial desarrollada por HZB combina los semiconductores perovskita y CIGS en una célula en tándem monolítica de dos terminales. Debido a las tecnologías de película delgada utilizadas, estas células en tándem sobreviven mucho más tiempo en el espacio e incluso pueden producirse en películas flexibles. La nueva celda en tándem alcanza una eficiencia certificada del 24,16 por ciento.

Las celdas en tándem combinan dos semiconductores que convierten diferentes partes del espectro de luz en energía eléctrica. Los compuestos de perovskita de haluro metálico utilizan principalmente las partes visibles del espectro, mientras que los semiconductores CIGS convierten la luz infrarroja. Células CIGS, que consisten en cobre, indio galio y selenio, puede depositarse como películas delgadas con un espesor total de solo 3 a 4 micrómetros; las capas de perovskita son mucho más delgadas, a 0,5 micrómetros. La nueva celda solar en tándem hecha de CIGS y perovskita tiene un espesor muy por debajo de 5 micrómetros, lo que permitiría la producción de módulos solares flexibles.

"Esta combinación también es extremadamente ligera y estable frente a la irradiación, y podría ser adecuado para aplicaciones en tecnología satelital en el espacio, "dice el Prof. Dr. Steve Albrecht, HZB. Estos resultados, obtenido en una gran colaboración, acaba de ser publicado en la reconocida revista Joule .

"Esta vez, hemos conectado la celda inferior (CIGS) directamente con la celda superior (perovskita) para que la celda tándem tenga solo dos contactos eléctricos, los llamados terminales, "explica el Dr. Christian Kaufmann de PVcomB en HZB, quien desarrolló la celda inferior CIGS con su equipo. "La introducción del rubidio ha mejorado significativamente el material absorbente CIGS".

Albrecht y su equipo han depositado en el laboratorio HySPRINT en HZB la capa de perovskita directamente sobre la capa rugosa de CIGS. "Utilizamos un truco que habíamos desarrollado anteriormente, "explica el ex postdoctorado del grupo de Albrecht, el Dr. Marko Jošt, que ahora es científico en la Universidad de Ljubjana, Eslovenia. Aplicaron las llamadas moléculas SAM a la capa CIGS, que forman una capa monomolecular autoorganizada, mejorando el contacto entre perovskita y CIGS.

La nueva celda en tándem de perovskita CIGS alcanza una eficiencia del 24,16 por ciento. Este valor ha sido certificado oficialmente por el CalLab del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE).

Dado que tales celdas en tándem 'dos ​​terminales' hechas de CIGS y perovskita ahora representan una categoría separada, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables NREL, NOSOTROS., ha creado una nueva rama en la famosa tabla NREL para este propósito. Esta tabla muestra el desarrollo de eficiencias para casi todos los tipos de células solares desde 1976. Los compuestos de perovskita solo se han incluido desde 2013; la eficiencia de esta clase de material ha aumentado más abruptamente que cualquier otro material.