Солнечные панели покрыли лезвиями: достигнута эффективность генерирования энергии 31,2%

Исследователи разработали новый фотоэлемент с впечатляющей эффективностью 31,2%. Он состоит из тандемного композита перовскит-кремний и может стать основой для более эффективных солнечных панелей, пишет interestingengineering.com.

Элемент был разработан в результате сотрудничества между Университетом науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) и немецким НИИ Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Команда улучшила производительность, включив двухмерные слои перовскита в нижний интерфейс. Эти модификации повлияли на увеличение производительности тандема с покрытием из лезвий до 31,2%.

Тандемы перовскит-кремний доказали свой высокопроизводительный потенциал, и многие фотоэлементы на их основе теперь достигают эффективности выше 30%, объяснили ученые. Устройства демонстрируют улучшенные характеристики благодаря контактной пассивации с использованием 2D-перовскитов.

Исследователи использовали покрытие из лезвий вместо центрифугирования, т.к. последнее имеет проблемы с масштабируемостью, что негативно влияет на коммерциализацию метода. В частности, такое покрытие использовалось для нанесения 3D-слоя перовскита. В итоге группа разработала инкапсулированное тандемное устройство площадью 1 кв. см с использованием подложки из оксида индия-олова (ITO). Оно состоит из нескольких слоев, включая аморфный кремний (a-Si), кристаллический кремниевый поглотитель и прозрачный задний контакт из оксида индия-цинка (IZO). Оно также имеет двумерный (2D) слой перовскита и трехмерный (3D) слой перовскита и слой иодида п-фенилендиаминия (PDAI).

При стандартных условиях освещения тандемная ячейка сохраняла приблизительно 80% своей начальной эффективности в течение 1700 часов при интенсивности в 1 солнце.

Общая стратегия, которая включала прочный состав перовскита и нижний 2D-интерфейс, позволила впервые получить сертификацию для тандемных ячеек с покрытием из лезвий, с эффективностью 31,2%, измеренной в Институте систем солнечной энергетики Фраунгофера (ISE), сообщили ученые.

Для сравнения: самым эффективным тандемным устройством на сегодняшний день является ячейка с эффективностью 34,6%, представленная китайским производителем Longi в сентябре.