Mavjud silitsiy quyosh elementlari fizik samaradorlik chegarasiga ega, chunki silitsiy quyosh nuri spektrining faqat bir qismini samarali yutadi, boshqa toʻlqin uzunliklarini ishlatilmay qoldiradi; bu noaniqlik bitta silitsiy elementning samaradorligini taxminan 29% ga cheklaydi, ammo tijorat panellari bu koʻrsatkichdan sezilarli darajada pastroq ishlaydi.
Bu toʻsiqni yengish uchun sanoat bir nechta materiallardan foydalanishga oʻtmoqda. Tandem element – bu ikkinchi qatlam silitsiy ustiga joylashtirilgan konstruksiya boʻlib, ushbu yuqori qatlam silitsiyning yomon yutadigan toʻlqin uzunliklarini ushlash uchun sozlanadi. Ushbu yuqori qatlam materiali sifatida perovskit tanlangan, chunki uning soʻrishuvi kimyoviy tarkibni oʻzgartirish orqali tartibga solinishi mumkin, shuningdek, u tayyor silitsiy hujayrasi ustiga past haroratda qoʻllanilishi mumkin.
Hindistonda yaratilgan va IIT Bombay himoyasi ostida turuvchi Advanced Renewable Tandem-Photovoltaics India kompaniyasi shu institutdagi Milliy fotovoltaik tadqiqotlar va taʼlim markazidan tashkil topgan boʻlib, bunda professor Dinesh Kabra rahbariyat qiladi.
Kompaniya silitsiy va CdTe ni perovskit bilan birlashtirgan ikki kontaktli monolit tandem element yaratilganini maʼlum qildi, u 29,8% konversiya samaradorligiga erishdi. «Monolit» atamasi qatlamlar bitta qurilma sifatida yetishtirilganligini anglatadi, «ikki kontaktli» esa uning oddiy panel kabi ikkita elektr ulanishiga ega ekanligini bildiradi, bu uni mavjud tizimlarga integratsiya qilish imkonini beradi.
Bu koʻrsatkich laboratoriya sharoitida olingan boʻlsa-da va toʻliq hajmdagi modullar doimo alohida hujayralardan pastroq natijalar koʻrsatsa-da, bu arxitektura istalgan bitta silitsiy elementning imkoniyatlaridan oshib ketadi.
Kompaniyaning tijorat afzalligi ikkita asosiy panel texnologiyasi bilan mos kelishidir: yuqori qatlam nafaqat dunyo bozorida ustunlik qiluvchi kristalli silitsiyga, balki asosiy muqobil boʻlgan yupqa filmli kadmiy telluridga ham qoʻllanilishi mumkin.
Loyihaga AQSh ishlab chiqaruvchisi First Solar (Chennai yaqinidagi yupqa filmli zavodga ega) va Hindistondagi eng katta kristalli silitsiy ishlab chiqaruvchisi Waaree tomonidan qoʻllab-quvvatlash berilmoqda. Ikkala kompaniya ham hamkor hisoblanadi va kompaniya ular texnologiyani ishlab chiqish va tijoratlashtirishga yordam berish evaziga afzalroq litsenziyalash huquqiga ega deb daʼvo qiladi.
Yangi va qayta tiklanuvchi energiya ministrligi IIT Bombay hududida taxminan 10 million dollarlik sinov ishlab chiqarish obyekti moliyalashtirmoqda, u laboratoriya namunalari emas, balki tijorat tandem elementlarini ishlab chiqarish uchun moʻljallangan. ART-PV India institutning tadqiqot parkidagi taxminan 5000 kvadrat fut maydonli toza xonaga ega boʻlib, u ishlab chiqarish, xarakteristika va modellashtirish uskunalari bilan jihozlangan.
Loyihaning institutsional poydevori gʻayritabiiy: Milliy fotovoltaik tadqiqotlar va taʼlim markazi 2010 yilda vazirlik tomonidan moliyalashtirilgan holda IIT Bombayda tashkil etilgan va oʻn besh yil ichida 200 milliard rupiy dan ortiq mablagʻ olgan. Bu markazdan chiqqan kompaniya startap uchun oʻn yillik ravishda sotib olishi kerak boʻlgan uskunalar va tajribaga ega boshlab boshlaydi.
Qoʻllab-quvvatlash moliyaviy va siyosiy xususiyatlarga ega edi. Yangi va qayta tiklanuvchi energiya boʻyicha Ittifoq vaziri Pralad Joshi markazga tashrif buyurgan paytida ushbu elementni milliy yutuq va Hindistonda erishilgan eng yuqori samaradorlik koʻrsatkichlaridan biri deb nomladi, sinov obyekti mamlakat ichida intellektual mulkni saqlab qolish uchun moʻljallanganini taʼkidladi.
Biroq, ishlab chiqarish muddatlari, modul darajasidagi samaradorlik koʻrsatkichlari, chidamlilik natijalari yoki tijorat mahsuloti haqida maʼlumotlar eʼlon qilinmagan. Perovskitning asosiy hal boʻlmagan muammosi issiqlik, namlik va ultrafiltraviy nurlanish taʼsirida degradatsiyasi boʻlib, tandem element bu zaiflikni oʻzining yuqori qatlamidan meros qilib oladi.