Сонячні панелі покрили лезами: досягнуто ефективності генерування енергії 31,2%

Нові сонячні елементи змогли зберегти близько 80% від своєї початкової ефективності протягом 1700 годин.

Дослідники розробили новий фотоелемент із вражаючою ефективністю 31,2%. Він складається з тандемного композиту перовскіт-кремній і може стати основою для більш ефективних сонячних панелей, пише interestingengineering.com.

Елемент був розроблений в результаті співпраці між Університетом науки і технологій імені короля Абдалли (KAUST) і німецьким НДІ Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Команда покращила продуктивність, включивши двовимірні шари перовскіту в нижній інтерфейс. Ці модифікації вплинули на збільшення продуктивності тандему з покриттям із лез до 31,2%.

Тандеми перовскіт-кремній довели свій високопродуктивний потенціал, і багато фотоелементів на їхній основі тепер досягають ефективності понад 30%, пояснили вчені. Пристрої демонструють поліпшені характеристики завдяки контактній пасивації з використанням 2D-перовскітів.

Дослідники використовували покриття з лез замість центрифугування, оскільки останнє має проблеми з масштабованістю, що негативно впливає на комерціалізацію методу. Зокрема, таке покриття використовувалося для нанесення 3D-шару перовскіту. У підсумку група розробила інкапсульований тандемний пристрій площею 1 кв. см з використанням підкладки з оксиду індію-олова (ITO). Він складається з декількох шарів, включно з аморфним кремнієм (a-Si), кристалічним кремнієвим поглиначем і прозорим заднім контактом з оксиду індію-цинку (IZO). Воно також має двовимірний (2D) шар перовскіту і тривимірний (3D) шар перовскіту і шар йодиду п-фенілендіамінія (PDAI).

За стандартних умов освітлення тандемна комірка зберігала приблизно 80% своєї початкової ефективності протягом 1700 годин за інтенсивності в 1 сонце.

Загальна стратегія, яка включала міцний склад перовскита і нижній 2D-інтерфейс, дала змогу вперше отримати сертифікацію для тандемних осередків з покриттям з лез, з ефективністю 31,2%, виміряною в Інституті систем сонячної енергетики Фраунгофера (ISE), повідомили вчені.

Для порівняння: найефективнішим тандемним пристроєм на сьогодні є осередок з ефективністю 34,6%, представлений китайським виробником Longi у вересні.