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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Perovskite triple and quadruple junction solar cells

Descripción del proyecto

Las perovskitas multicapa prometen una mayor eficiencia de las celdas fotovoltaicas

Las celdas fotovoltaicas de haluro metálico y perovskita constituyen una solución de energía renovable prometedora, con una eficiencia de hasta el 30 % en los diseños en tándem. El proyecto PERSTACK, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, tiene como objetivo crear celdas fotovoltaicas de perovskita de triple y cuádruple unión con una eficiente de entre el 35 y el 40 % utilizando materiales y tecnologías rentables. Para lograrlo, se trabajará en el diseño de nuevos materiales con propiedades ópticas adaptadas, la reducción de las pérdidas de energía y la optimización de cada paso del proceso de conversión energética. El empleo de técnicas avanzadas de espectroscopía permitirán identificar los defectos que limitan el rendimiento, mientras que las arquitecturas innovadoras posibilitarán apilar múltiples subceldas para aumentar la eficiencia. Si tiene éxito, PERSTACK podría ayudar a impulsar la energía solar ofreciendo soluciones altamente eficientes, asequibles y escalables.

Objetivo

Metal halide perovskite solar cells have advanced from an intriguing scientific discovery into a viable option for future renewable energy. Record single and tandem junction perovskite solar cells already provide power efficiencies close to 26% and 30%, respectively. The aim of this project is to achieve the next target in photovoltaic energy conversion by developing perovskite triple and quadruple junction solar cells towards efficiencies of 35% to 40% using cheap solution-processable materials and affordable technologies. This is a tremendous challenge that has not been attempted. It involves designing and making new materials and device architectures that push every single step in the conversion process close to its intrinsic limits, and eliminate any electrical and optical losses close to perfection.

The project will focus on solving important hurdles to reach this ambitious goal. New perovskites will be designed by compositional engineering to create thin-film materials with optical bandgaps in the range of 1.2 to 2.3 eV. Unique spectroscopic techniques will identify the nature and location of the defects, either in the bulk or at interfaces with the charge-selective contacts, that give rise to nonradiative recombination of electrons and holes and that thereby contribute a loss of open-circuit voltage, limiting the performance. By adapting deposition conditions, using passivation strategies, and synthesizing new materials for the selective collection of electrons and holes these losses are minimized to provide optimized sub-cells in the required bandgap regions. Guided by optical modeling, monolithic triple and quadruple junction solar cells will be fabricated by stacking three or four different bandgap perovskite sub-cells in series using recombination junctions designed to provide near-zero electrical and optical losses.

This challenging but promising effort can result in solar cells that provide power conversion efficiencies between 35% and 40%.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

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Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-ADG

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Institución de acogida

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Aportación neta de la UEn
€ 2 999 926,00
Dirección
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Países Bajos
Región
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 2 999 926,00

Beneficiarios (1)