Toshiba Corporation heeft bekendgemaakt dat het erin is geslaagd de energieomzettingsefficiëntie (PCE) van zijn transparante Cu2O-zonnecel te verhogen tot 8,4%, het hoogste niveau ter wereld voor een gerapporteerde Cu2O-zonnecel. Met de cel als topcel boven een 25% PCE siliciumcel (Cu2O-Si tandemcel), schat Toshiba dat een totale PCE van 27,4% kan worden bereikt, aanzienlijk meer dan de 26,7% hoogste PCE die voor een standaard siliciumcel is gemeld. Toshiba schat dat de Cu2O-Si-tandemcel volgens de testcriteria van de Japanse organisatie voor technologische ontwikkeling van nieuwe energie en industrie (NEDO) een EV 35 km ver kan brengen zonder te hoeven worden opgeladen. In de toekomst verwacht Toshiba dat de nieuwe cel de ontwikkeling van EV's zonder oplaadmogelijkheid zal stimuleren en andere mobiliteitstoepassingen zal bevorderen, zoals het High Altitude Platform Station (HAPS), het telecommunicatieplatform in de stratosfeer. De tandem zonnecel biedt de belofte van efficiëntere zonnemodules door het combineren van boven- en ondercellen die stroom op verschillende golflengten genereren. Er zijn tandemcellen met een totaal rendement van bijna 30% gerapporteerd, veel hoger dan conventionele kristallijne siliciumcellen, maar deze worden vervaardigd met III-V-materialen, zoals galliumarsenide, en de zeer hoge productiekosten - enkele honderden tot duizenden malen hoger dan voor kristallijne siliciumzonnecellen - beperken de toepassing ervan in hoge mate. Toshiba heeft zijn O&O gericht op transparante Cu2O-cellen. Deze worden gemaakt van natuurlijk overvloedig materiaal, wat de kosten verlaagt, en bieden een lichttransmissie die de weg vrijmaakt voor een uitstekende efficiëntie bij het opwekken van elektriciteit. Toshiba ontwikkelde de eerste transparante Cu2O-zonnecel in 2019, en demonstreerde een Cu2O-Si tandemcel die 23,8% PCE leverde in hetzelfde jaar, een tijd waarin de typische PCE van stand-alone siliciumzonnecellen 22% bedroeg. De nieuwste vooruitgang van het bedrijf in PCE is het resultaat van een nauwkeurige controle van CuO- en Cu-onzuiverheden tijdens de fabricage van de Cu2O-laag van de cel. Deze onzuiverheden ontstaan bij de huidige reactieve sputterdepositiemethode als gevolg van de aard van het Cu2O en zijn de belangrijkste oorzaak van de verminderde PCE en transparantie. Met steun van NEDO zal Toshiba onderzoek blijven doen om de PCE-doelstelling van 10% te halen voor Cu2O-topcellen. Toshiba werkt ook samen met Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation aan de ontwikkeling van grootschalige Cu2O-zonnecellen die even groot zijn als in massa geproduceerde siliciumzonnecellen. De twee bedrijven streven ernaar om tegen FY2023 monsters te leveren voor externe evaluaties, met een routekaart voor de voltooiing van productietechnologieën voor commerciële producten tegen FY2025.