Si 태양전지는 이미 진화할만큼 진화했다는 의견이 많다.
MIT/Standford 팀은 기존의 c-Si 제조 능력을 활용하면서 c-Si 태양전지 보다 더 높은 효율을 얻기 위해 Si 기반 탠덤 접근을 생각하고 있다.
Si 기반 탠덤에서 top sub cell은 밴드갭 1.6~1.9 eV을 가져야 한다. 마침 메틸암모늄할로겐납은 할로겐화물 조성에 의해 밴드갭이 조정 가능하고 16~2.3 eV이다.
그들의 Si 기반 탠덤은 2 sub cell이 직렬 연결되어 있으며 top sub cell(페로브스카이트)이 가시광을 흡수하고 bottom sub cell(c-Si)은 적외선을 흡수한다.
2 sub cell의 전기적 연결을 위해 Si 박막(n++ Si) 터널 접합이 사용되었다. n++Si과 TiO2 사이의 conduction band alignment가 재결합 층으로서 기생 흡수가 큰 TCO 사용을 배제할 수 있게 해준다.
2 sub cell이 직렬로 연결되어 있기 때문에 두 sub cell에 흐르는 전류가 똑같고 전압은 보태진다.
여기서 문제점은 가장 나쁜 성능의 물질에 의해 전류가 제한된다는 것이다. 하지만 연구자들은 2 sub cell의 전류를 정밀하게 매칭하면 이 문제는 극복할 수 있을 것이라고 한다.
초기 버전의 탠덤셀의 안정화 효율은 13.7%로서 페로브스카이트 자체 효율 16% 이상인 점을 감안하면 기대에 못 미치지만 효율 35%까지 가능할 것이라고 믿는다.
참고: http://cleantechnica.com/2015/03/27/silicon-solar-cells-hit-wall-perovskite-leaps/
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