Исследователи установили, что падение эффективности солнечных батарей связано со структурными дефектами кремния, которые прежде не замечали, а деградацию можно обратить вспять.
На протяжении последних 40 лет ученые провели 270 исследований, чтобы определить причину деградации фотоэлементов, которая препятствует дальнейшему развитию технологии. Однако только недавно команда из Манчестерского университета обнаружила ее с помощью емкостной спектроскопии глубоких уровней.
Исследователи установили, что в процессе преобразования света в электрический заряд, часть потока электронов попадает в структурную ловушку и поглощается. Это ухудшает общую производительность оборудования примерно на 2% и приводит к деградации материала.
Они также доказали, что данный дефект присутствует до тех пор, пока фотоэлемент достаточно не прогреется и обычно наблюдается рано утром. При этом в кремнии более высокого качества электроны «живут» дольше, что еще раз подтверждает результаты исследования.
Дополнительно было установлено, что нагревание солнечных панелей в темное время обращает процесс деградации вспять.
На первый взгляд прирост эффективности в 2% кажется незначительным, но в глобальном масштабе это эквивалентно гигаваттам энергии. По оценке авторов работы, на сегодня из-за дефектов потенциально теряется столько же электроэнергии, сколько производят пятнадцать атомных электростанций.
Ранее мы также сообщали о разработке фотодиода, который генерирует электричество от ночного охлаждения.