На протяжении десятилетий кремний оставался практически единственным эффективным материалом для производства солнечных панелей, но его максимальный КПД уже давно близок к своему теоретическому пределу.
Такой элемент как перовскит считается материалом, который в своеобразном тандеме с кремнием может поднять эффективность гибридных солнечных панелей на новую ступень.
И вот в очередном эксперименте ученым удалось установить рекорд, по эффективности, который составил почти 30%.
Перовскит – новая надежда для солнечных панелей
Такой материал как перовскит используется учеными уже на протяжении десятилетия. И в течение этого времени его комбинации с кремнием бьют рекорды за рекордом по эффективности. Так каких-то пять лет назад эффективность перовскито-кремниевых батарей была на уровне 13,7%, пару лет назад уже 25,2% а в начале этого года уже 27,7%.
Как удалось достичь нового рекорда
Все дело в том, что кремний и перовскит отлично сочетаются, так как поглощают свет различной длины волны. Так кремний «специализируется» на поглощении красной и инфракрасной части светового спектра, а перовскит лучше взаимодействует с зеленым и синим светом.
Для того, чтобы добиться нового рекорда инженеры Helmholtz - Zentrum Berlin (HZB) взяли перовскит с шириной запрещенной зоны в 1,68 электронвольт.
Далее в ходе экспериментов был разработан новый субстрат, основанный на карбозоле с замещением метильной группы. Это позволило добиться повышения эффективного перехода электронов сквозь электрод.
В результате этого удалось получить новую солнечную панель размером в один квадратный сантиметр и ее эффективность составила рекордные 29,15%.
Ученые утверждают, что данные панели можно будет легко масштабировать до приемлемых коммерческих параметров и таким образом они будут вполне конкурентно способными на современном рынке.
Данный рекорд эффективности был зафиксирован и сертифицирован компанией Fraunhofer ISE, и занесен в таблицу NREL. А работа, которая описывает проделанную работу ученых, была опубликована в журнале Science.
Понравился материал, тогда ставим палец вверх и подписываемся. Спасибо за ваше внимание!