Os pesquisadores da Aalto University da Finlândia e da Universitat Politècnica de Catalunya obtiveram a eficiência recorde de 22,1% em células solares de silício nanoestruturadas, conforme certificado pelo Fraunhofer ISE CalLab. Um aumento absoluto de quase 4% em relação ao seu recorde anterior é alcançado pela aplicação de um filme passivador fino nas nanoestruturas por Deposição de Camada Atômica, e integrando todos os contatos de metal na parte de trás da célula.

A recombinação da superfície tem sido o gargalo das células solares de silício preto e até agora limitou a eficiência das células a apenas valores modestos. As novas células de registro consistem em uma estrutura espessa de contato posterior que é conhecida por ser altamente sensível à recombinação da superfície frontal. A eficiência quântica externa certificada de 96% no comprimento de onda de 300 nm demonstra que o problema de recombinação de superfície aumentada não existe mais e pela primeira vez o silício preto não está limitando a eficiência de conversão de energia final.

Os resultados são publicados online em Nature Nanotechnology .

Para condições nórdicas

“A eficiência de conversão de energia não é o único parâmetro que devemos olhar, "explica o professor Hele Savin da Aalto University, quem coordenou o estudo. Devido à capacidade das células pretas de capturar a radiação solar de ângulos baixos, eles geram mais eletricidade já ao longo de um dia, em comparação com as células tradicionais.

"Esta é uma vantagem principalmente no norte, onde o sol brilha de um ângulo baixo durante grande parte do ano. Demonstramos que no inverno de Helsinque, as células pretas geram consideravelmente mais eletricidade do que as células tradicionais, embora ambas as células tenham valores de eficiência idênticos, " Ela adiciona.

No futuro próximo, o objetivo da equipe é aplicar a tecnologia a outras estruturas celulares - em particular, células finas e multicristalinas.

"Nossas células de registro foram fabricadas com silício tipo p, que é conhecido por sofrer de degradação relacionada com a impureza. Não há razão para que eficiências ainda mais altas não possam ser alcançadas usando silício tipo n ou estruturas celulares mais avançadas, "Savin prevê.

O desenvolvimento das células fabricadas no ano passado continuará no próximo projeto "BLACK", apoiado pela União Europeia, em que a Professora Savin, junto com sua equipe, desenvolverá ainda mais a tecnologia em cooperação com a indústria.

"A área de superfície das melhores células no estudo já era de 9 cm2. Este é um bom ponto de partida para aumentar os resultados para wafers completos e todo o caminho para a escala industrial."