Svájcban már több mint 20 éve dolgoznak a hajlítható napelemeken
A kutatás a svájci Szövetségi Anyagtudományi és Technológiai Laboratóriumban (Empa) zajlik, ahol a tudóscsoport már évek óta fejleszti a rézből, indiumból, galliumból és szelénből álló CIGS néven ismert rugalmas napelemeket. Ez az egyike a maroknyi vékonyrétegű napelemnek, hiszen nem sok sikeres fejlesztésről tudhatunk eddig ezen a területen. A svájci Empa csapata azonban már több mint két évtizede van ennek a fejlesztési területnek az élvonalában.
Lassan javultak a CIGS eredményei
A legjobb teljesítményű, kristályos szilíciumból készült, nem hajlékony napelemek akár 26,7 százalékos hatásfokkal képesek a fényt elektromossággá alakítani, de a CIGS hajlékony napelemek teljesítménye még nem éri el ezt a szintet. Azonban a kutatócsoport eredményei folyamatos fejlődést mutatnak. 1999-ben 12,8 százalékos, 2005-ben 14,1 százalékos, 2010-ben 17,6 százalékos, 2013-ban 20,4 százalékos, majd 2019-ben 20,8 százalékos hatékonysági rekordot állítottak fel.
Láthatóan hosszú volt az út a mostani rekordig, és az újabb lépéshez is egy áttörésre volt szükség. A tudósok a cellák előállításához egy alacsony hőmérsékletű koevaporációnak nevezett technikát alkalmaztak, amellyel egy vékony polimerréteget vonnak be félvezető film réteggel. A kutatók növelni tudták az elemek fotovoltaikus, azaz a fényből elektromosságot előállító, teljesítményét az elektromos tulajdonságokat biztosító alkáli adalékanyagok, illetve a félvezető filmréteg összetételének finomhangolásával.