Piipohjaisen yksikerrosrakenteeseen perustuvan aurinkokennon teoreettinen maksimihyötysuhde on 33,7 prosenttia. Siksi tutkimus keskittyy ns. tandem- eli kaksikerrosrakenteisiin. Bangladeshissa on nyt ylletty lähes 44 prosentin hyötysuhteeseen.
Bangladeshissa sijaitsevan Rajshahin yliopiston tutkijat ovat simuloineet tandem-aurinkokennoa, joka perustuu kadmiumtelluridista (CdTe) ja rautadisilisidistä (FeSi2) valmistettuihin absorbtiokerroksiin. Tuloksena oli ennätyksellinen hyötysuhde: rakenne muuntaa 43,91 prosenttia auringonvalosta sähköenergiaksi.
Epäorgaaniset FeSi2-pohjaiset aurinkokennot ovat viime aikoina kiinnittäneet paljon huomiota tiedeyhteisössä, koska nämä laitteet tarjoavat erinomaisen lämpöstabiilisuuden ja hyvät optoelektroniset ominaisuudet verrattuna perinteisiin aurinkokennoihin. Lisäksi FeSi2:n muodostamiseen käytettyjä materiaaleja on runsaasti luonnossa.
Tutkijoiden selittivät Heliyon-lehdessä kuvaamassaan artikkelissa, että heidän tandemkennonsa hyödyntää ylemmän CdTe-kennon suuremman kaistanvälin ja alemman FeSi2-kennon pienemmän kaistanvälin yhdistämistä. Ylempi kenno muuntaa fotoneja kohonneella energialla tehokkaasti samalla kun minimoi lämpöhäviöt ja välittää auringon spektrin lähi-infrapuna-alueella alempaan kennoon.
Simulaatiossa tiimi otti huomioon parametrit, kuten energiakaistan, diffuusion pituuden ja sekoitus- eli doping-pitoisuuden. Kadmumtelluridin kaistaero on 1,5 eV ja rautasilisidin 0,87 eV. Simulaatio osoitti, että ylempi CdTe-kenno voi mahdollisesti saavuttaa 26,13 prosentin tehonmuunnoshyötysuhteen, kun taas FeSi2-alakenno voi yltää jopa 35,25 prosenttiin.
Koko tandem-rakenteen hyötysuhde on 43,91 %, ja avoimen piirin jännite 1,928 volttia.
Virtaamamittaus on monissa laitteissa kriittinen mutta usein ongelmallinen toiminto. Perinteiset mekaaniset anturit kuluvat ja jäävät sokeiksi pienille virtausnopeuksille. Ultraäänitekniikkaan perustuvat valmiit moduulit tarjoavat nyt tarkan, huoltovapaan ja helposti integroitavan vaihtoehdon niin kuluttaja- kuin teollisuussovelluksiin.