Egy nemzetközi kutatócsoport nemrég forradalmi lépést tett a megújuló energiaiparban: sikeresen fejlesztettek ki olyan tandem napelemeket, amelyek a szűkös és drága indium helyett a bőségesen rendelkezésre álló ón-oxiddal működnek. Az új technológia nemcsak a töredékére csökkenti az alapanyagköltségeket, de teljesítményben is felveszi a versenyt a hagyományos megoldásokkal, megnyitva az utat a hatékonyabb és olcsóbb napenergia-termelés előtt.

A napenergia iránti globális kereslet robbanásszerű növekedésével egyre égetőbb problémává válik a technológiához szükséges nyersanyagok szűkössége. Ám az a tény, hogy az elektronikai iparban széleskörűen használt indium csak korlátozottan áll rendelkezésre, komoly kihívásokat jelent a nagyüzemi napelemgyártásban. Erre a problémára ad választ a kutatók legújabb fejlesztése, amely során az indium-alapú oxidot ón-oxidra cserélték. A váltás drasztikus költségcsökkenést eredményez, hiszen az ón beszerzési ára mindössze egy százaléka az indiuménak, ráadásul a cserét a cellák teljesítményének romlása nélkül tudják megvalósítani.

A tudományos áttörés kulcsa egy innovatív, alacsony károsodású reaktív plazma-lerakódási (RPD) eljárás, amelyet az ón-oxid (SnOx) rétegek felvitelére és rekombinációs rétegként való alkalmazására fejlesztettek ki. Az eredmények magukért beszélnek: a technológiával 1 négyzetcentiméteres felületen figyelemre méltó, 33,6 százalékos tanúsított hatékonyságot értek el. Sőt: az eljárást – az elülső és a hátsó átlátszó elektródákra is kiterjesztve – sikeresen alkalmazták egy 207,9 négyzetcentiméteres, kereskedelmi méretű mini-modulon is, amelynél szintén kiemelkedő, 31 százalékos hatásfokot regisztráltak.

Így ez lehet az első nagy felületű, nagy hatékonyságú, indiummentes perovszkit tandem napelem a piacon. 

Az alacsony gyártási költségek és a magas hatásfok mellett a tartósság is alapvető feltétele a kereskedelmi hasznosításnak. Az új típusú eszközök ezen a téren isjól  vizsgáztak: az indiummentes napelemek bírták a hőt, a magas páratartalmat, és több mint három hónapos folyamatos kültéri üzemeltetés során is megőrizték kiváló teljesítményüket. A kutatás a szakemberek szerint egyértelműen bizonyítja, hogy a következő generációs napelemek esetében is fenntartható a csúcsteljesítmény anélkül, hogy a gyártás drága vagy szűkös erőforrásokra lenne utalva.