Ученые побили рекорд эффективности солнечных элементов, совместив кремний с перовскитами
Динамичный дуэт кремния и перовскита продолжает набирать обороты в индустрии солнечных батарей. Исследователи из Университета науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST) разработали новый тандемный солнечный элемент кремний/перовскит с рекордной эффективностью.
Большинство коммерческих солнечных элементов традиционно изготавливались с использованием кремния в качестве основного активного элемента, что привело к широкому распространению этой технологии. К сожалению, такие солнечные элементы не могут быть усовершенствованы из-за пределов физической эффективности кремния, поэтому их вряд ли можно улучшить без радикального изменения базовой структуры.
Вот где на помощь приходит перовскит. Эффективность этого кристаллического материала быстро выросла с менее 4% в 2009 году до более 25% в 2021 году, что делает его конкурентоспособным с кремнием. Когда два материала вынуждены работать вместе, они достигают еще лучших результатов – КПД подобных элементов превышает 30%.
Вот, новый рекорд. Инженеры KAUST Solar Center разработали тандемный кремний/перовскитовый солнечный элемент с КПД 33,2% при нормальном освещении, что является самым высоким КПД среди всех типов солнечных элементов с двойным переходом. Рекорд был независимо сертифицирован Европейским испытательным центром солнечной энергии и включен в Таблицу эффективности исследовательских ячеек Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL).
Новая система на 0,7% эффективнее предыдущего рекордсмена: ячейки с эффективностью 32,5%, разработанной командой Helmholtz Zentrum Berlin и анонсированной в декабре прошлого года. Эти рекорды приходят и уходят в последнее время — всего два года назад, например, доходность еще не превышала 30-процентную отметку.
Команда KAUST не уточнила, какие улучшения были внесены в солнечную панель, чтобы установить новый рекорд. Но эти постепенные усовершенствования обычно сопровождаются незначительными изменениями в материалах, методах производства, конструкции и дизайне.
