Des chercheurs indiens ont construit le dispositif 4T avec des cellules supérieures et inférieures basées sur des cellules pérovskites semi-transparentes de grande surface avec des contacts métalliques en cuivre. Le cuivre a été utilisé à la place de l'or, plus coûteux, dans le but de réduire le coût global de la cellule.
Des chercheurs de l'Indian Institute of Technology Bhilai ont fabriqué une cellule solaire tandem pérovskite/silicium à quatre terminaux (4T) qui repose sur une cellule pérovskite semi-transparente de grande surface avec un contact métallique en cuivre au lieu de l'or coûteux pour les cellules supérieure et inférieure du dispositif 4T.
"Le cuivre a été utilisé dans le but de réduire le coût global de la cellule", a déclaré le chercheur Manas Ranjan Samantaray au magazine pv. "Une structure sandwich or-cuivre-or est également à l'étude pour réduire le coût sans compromettre la stabilité."
La cellule de cm2 utilisée pour les cellules supérieure et inférieure a été présentée par le même groupe de recherche en septembre et est fabriquée via une technique de revêtement par centrifugation en deux étapes avec un substrat d'oxyde d'étain dopé au fluor (FTO) ; une couche de pérovskite d'iodure de plomb méthylammonium (MAPbI3) prise en sandwich entre une couche de transport d'électrons (ETL) d'oxyde de titane (TiO2) et une couche de transport de trous (HTL) en Spiro-OMeTA ; et une électrode conductrice en cuivre. "Notre cellule supérieure semi-transparente permet le passage de la lumière au-dessus de 750 nm et elle est adaptée aux cellules et modules PV poly et mono-Si", a ajouté Ranjan Samantaray.
（La cellule semi-transparente utilisée comme cellule supérieure et inférieure pour le dispositif 4T.
Image : Institut indien de technologie de Bhilai）
Des cellules solaires 4T avec différentes configurations ont été développées par les scientifiques indiens. L'une d'entre elles a été construite avec les cellules solaires en pérovskite semi-transparentes à grande surface mentionnées ci-dessus, avec des surfaces actives de 1 cm2 et 2 cm2, qui ont montré un rendement de conversion de puissance de 5,07 % et 4,10 %, respectivement, et une cellule solaire au silicium à base de contact sélectif de porteurs (CSC) avec un rendement de 3,42 %. Un autre dispositif a été fabriqué avec les mêmes cellules supérieure et inférieure et une cellule commerciale en silicium cristallin avec un rendement de 14,11 %.
La première cellule solaire a atteint un rendement de conversion de puissance de 7,31 %, ce qui est supérieur aux rendements des cellules individuelles, et la seconde a atteint 15,15 %, une valeur que les chercheurs ont décrite comme comparable aux dispositifs existants utilisant des matériaux plus coûteux comme l'or et l'oxyde d'indium et d'étain (ITO). "À l'avenir, nous démontrerons la stabilité des dispositifs, et quelques études supplémentaires sont nécessaires pour progresser dans la conception de modules de grande surface", a déclaré Ranjan Samantaray.
La cellule solaire tandem 4T a été décrite dans l'article "Four-terminal perovskite/silicon tandem solar cells based on large-area perovskite solar cells utilizing low-cost copper semi-transparent electrode", publié dans Applied Physics A.