新しい「タンデム」太陽電池が世界記録を更新

サウジアラビアの研究者らは、わずか 2 か月前に自身が樹立した記録、つまり前例のない 33.7% の効率を備えたタンデム型太陽電池の記録を破ったところです。

チャレンジ：太陽光発電太陽電池は光を吸収し、電気に変換します。 平均的なソーラーパネルには数十個のパネルが使われており、寿命が長く比較的安価なシリコンで作られている可能性が高いです。

ただし、シリコン太陽電池の効率はそれほど高くありません。ほとんどの市販のシリコン太陽電池は、太陽電池に当たる太陽エネルギーの 18 ～ 22% しか電気に変換しません。 つまり、より多くのセルとパネルが必要となり、システムのコストと維持費が増加します。

「私たちの新たな成果がグリーンエネルギーへの移行の加速に貢献することを願っています。」

アイデア：太陽電池の効率を向上させるために、一部の研究者は太陽電池内のシリコンと別の材料を組み合わせています。 たとえば、2022年12月にドイツのチームは、標準的なシリコンとその上に鉱物ペロブスカイトの層で構成される太陽電池を発表した。

シリコン層は主に赤外光を吸収して電気に変換しますが、ペロブスカイト層は可視光に対しても同じことを行いました。 その結果、「タンデム」太陽電池は、当時の記録を破る効率 32.5% を達成することができました。

新着情報？5月30日、サウジアラビアのキング・アブドラ科学技術大学（KAUST）の研究員エルカン・アイディン氏は、33.7％の効率を達成したタンデム型太陽電池の作製を発表した。

これは、同じKAUST研究者が2023年4月に樹立した現在の世界記録である33.2%を破る。

「2か月以内に、私たちはペロブスカイト/シリコンタンデム太陽電池の世界新記録を再び樹立しました！」 アイディンさんはLinkedInの投稿にこう書いた。 「私たちの新たな成果がグリーンエネルギーへの移行の加速に貢献することを願っています。」

ブラックボックス：KAUST のタンデム太陽電池は、欧州連合の太陽光発電技術の性能を検証する研究機関である European Solar Test Installation によって認定されているため、その効率の主張が有効であることがわかります。

しかし、研究者らはどのようにして細胞から余分な電気を絞り出すことができたのかについては何も明らかにしていない。

4月にこの記録を破ったとき、彼らはセルのシリコン部分がテクスチャー加工されていることを指摘した。これは他のタンデム型太陽電池の効率向上に役立っているため、新しいセルでも同じアプローチを取った可能性があるが、私たちはまだそれを達成していない。それが事実かどうかは確実にわかります。

今後の展望:研究室で効率の記録を破る太陽電池を作成することと、現実の世界に変化をもたらす可能性のある同じ効率を太陽電池で達成することは別のことです。

KAUST チームの次のステップには、タンデム型太陽電池の大型バージョンの開発が含まれる可能性があります。 現在のセルは 1 平方センチメートルよりわずかに大きいですが、標準的なソーラー パネルで使用されるセルは通常約 240 cm2 です。

KAUST は現在、タンデム型太陽電池が現実世界に変化をもたらすことができることを証明する必要があります。

平均的な家庭に十分な電力を生成するには、これらの標準的なシリコン太陽電池が約 1,200 個必要です。したがって、KAUST のセルは他のペロブスカイト/シリコン タンデム型太陽電池よりも効率的ですが、発電するにはまだ大量の太陽電池が必要です。世界のエネルギー需要の減少のようなものです。

つまり、KAUST はセルを大型化できるだけでなく、大規模かつ競争力のある価格で製造できる必要があるということです。

また、購入者はソーラーパネルの寿命が少なくとも20年であることを期待していますが、ペロブスカイトベースのセルはシリコンセルよりも早く劣化する傾向があり、タンデム型太陽電池が環境条件に何年も耐えられるようにすることも、KAUSTチームにとっての重要な目標となります。

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