Intialaiset tutkijat ovat rakentaneet 4T-laitteen, jonka ylä- ja alakennot perustuvat suuripintaisiin puoliksi läpinäkyviin perovskiittikennoihin, joissa on kuparimetallikontaktit. Kuparia on käytetty kalliin kullan sijasta, jotta kennon kokonaiskustannuksia voitaisiin alentaa.
Intian Bhilai-instituutin tutkijat ovat valmistaneet neljän terminaalin (4T) perovskiitti/pii-tandem-aurinkokennon, joka perustuu sekä 4T-laitteen ylä- että alakennoissa suuripintaiseen puoliläpinäkyvään perovskiittikennoon, jonka metallikontakti perustuu kupariin kalliin kullan sijasta.
"Kuparia on käytetty, jotta kennon kokonaiskustannuksia voitaisiin alentaa", tutkija Manas Ranjan Samantaray kertoi pv-lehdelle. "Myös kulta-kupari-kulta-sandwich-rakennetta tutkitaan kustannusten alentamiseksi vakaudesta tinkimättä."
Sama tutkimusryhmä esitteli syyskuussa ylä- ja alakennoissa käytetyn cm2-kennon, joka on valmistettu kaksivaiheisella spin-pinnoitustekniikalla, jossa on fluorilla seostettu tinaoksidialusta (FTO), metyyliammoniumlyijyjodidi (MAPbI3) -perovskiittikerros, joka on sijoitettu titaanioksidista (TiO2) valmistetun elektroninkuljetuskerroksen (ETL) ja reikäkuljetuskerroksen (HTL) väliin, joka on valmistettu Spiro-OMeTA:sta, sekä kuparijohtoinen elektrodi. "Puoliksi läpinäkyvä pintakennomme sallii yli 750 nm:n valon läpäisyn, ja se soveltuu käytettäväksi poly- ja mono-Si-polttokennojen ja -moduulien kanssa", Ranjan Samantaray lisäsi.
Puoliksi läpinäkyvä kenno, jota käytetään 4T-laitteen ylä- ja alakennona.
Kuva: Indian Institute of Technology Bhilai
Intialaiset tutkijat kehittivät 4T-aurinkokennoja erilaisilla kokoonpanoilla. Yksi rakennettiin edellä mainituilla suuripintaisilla puoliksi läpinäkyvillä perovskiittiaurinkokennoilla, joiden aktiiviset pinta-alat olivat 1 cm2 ja 2 cm2 ja joiden tehon muuntohyötysuhde oli 5.07 % ja 4.10 %, sekä CSC-pohjaisella piiaurinkokennolla, jonka hyötysuhde oli 3.42 %. Toinen laite valmistettiin samoista ylä- ja alakennoista ja kaupallisesta kiteisestä piistä valmistetusta kennosta, jonka hyötysuhde oli 14.11 %.
Ensimmäisen aurinkokennon tehon muuntohyötysuhde oli 7.31 prosenttia, mikä on korkeampi kuin yksittäisten kennojen hyötysuhteet, ja toisen aurinkokennon hyötysuhde oli 15.15 prosenttia, jonka tutkijat kuvailivat olevan verrattavissa nykyisiin laitteisiin, joissa käytetään kalliimpia materiaaleja, kuten kultaa ja indiumtinaoksidia (ITO). "Tulevaisuudessa osoitamme laitteiden vakauden, ja tarvitaan vielä muutama tutkimus, jotta voidaan edetä suurten pinta-alojen moduulien suunnittelussa", Ranjan Samantaray totesi.
4T-tandem-aurinkokenno kuvattiin artikkelissa "Four-terminal perovskite/silicon tandem solar cells based on large-area perovskite solar cells utilizing low-cost copper semi-transparent electrode", joka julkaistiin Applied Physics A -lehdessä.