Pii on kallista, joten sen korvaaminen aurinkopaneeleissa mullistaisi aurinkosähkön markkinat. Tilalle on kuitenkin ollut vaikea löytää hyötysuhteeltaan yhtä tehokasta materiaalia. Hollantilaiset ja belgialaiset tutkijat ovat kehittäneet kaksikerrosrakenteisen perovskiitti-piikennon, joka muuntaa yli 30 prosenttia auringonvalosta sähköksi.
Asialla on Solliance-tutkimusyhteisö ja sen yhteistyökumppanit TNO, TU Eindhoven, Imec ja TU Delft yhdistivät voimansa viedäkseen tandem- eli kaksikerrosaurinkokennojen muunnostehokkuutta nykypäivän kaupallisten, piipohjaisten aurinkokennojen suorituskyvyn yläpuolelle.
Ensimmäistä kertaa nelinapaiset perovskiitti- ja piikerroksista rakennetut tandem-kennot ylittivät 30 prosentin hyötysuhteen. Tällainen korkea hyötysuhde mahdollistaa suuremman tehon neliömetriä kohden ja pienemmät kustannukset kilowattituntia kohden. Työn tulokset esitellään Milanossa aurinkosähköenergian muuntamisen WCPEC-8-maailmankonferenssissa.
Suuren tehotiheyden saavuttaminen luo lisää mahdollisuuksia integroida näitä aurinkokennoja rakennus- ja rakennuselementteihin, jotta enemmän olemassa olevaa pinta-alaa voidaan peittää aurinkokennomoduuleilla.
Tandem-kennot voivat saavuttaa korkeamman hyötysuhteen kuin yksiliitorakenteeseen perustuvat aurinkokennot, koska ne hyödyntävät paremmin auringon spektriä. Solliancen kennossa perovskiittikerros muuntaa tehokkaasti ultravioletti- ja näkyvää valoa. Kennorakenteessa ylä- ja alakennot toimivat toisistaan riippumatta, mikä mahdollistaa erilaisten pohjakennojen käyttämisen tällaisissa laitteissa.
Kehitetyt protokennot ovat kooltaan 3 × 3 millimetriä. Niiden hyötysuhde on varmistettu ESTI:ssä Italiassa. Tärkeä ominaisuus perovskiittikennossa on 93 prosentin läpinäkyvyys, koska sen ansiosta avulla yli 93 valosta infrapunan lähitaajuuksilla pääsee alempaan kennorakenteeseen.
Yhdessä kennot muuntavat siis yli 30 prosenttia rakenteeseen osuvasta valosa sähköenergiaksi.