Исследователи из Токийского городского университета создали солнечный элемент с наибольшей эффективностью на данный момент, сообщает портал pv-magazine. Гибкий тандемный солнечный элемент разработан на основе перовскита и кремния.
Верхний слой элемента представляет собой полупрозрачную перовскитную ячейку. Под ним находится тонкопленочный, гибкий кремниевый солнечный элемент с гетеропереходом (HJT). HJT сочетает в себе преимущества кристаллического кремния с тонкопленочной технологией.
Исследователи создали новый слой, утончив кремний. Для истончения нижнего слоя использовалось химическое травление. Для создания верхнего слоя исследователи используют в качестве основы MeO-2PACz — однослойную молекулу, обычно используемую для перовскитных ячеек. Кроме того, имелась стеклянная подложка, перовскитный поглотитель, материал для транспортировки электронов, оксид олова и антибликовое покрытие.
Гибкий тандемный солнечный элемент. Фото: Токийский городской университет
Полностью собранный гибкий солнечный элемент достиг эффективности 26,5 процента в стандартизированных испытаниях, что является новым рекордом для гибких тандемных солнечных элементов. Исследователи видят потенциал оптимизации для дальнейшего повышения эффективности.
Даже если конструкция окажется надежной, необходимо решить еще ряд проблем, прежде чем такие тандемные элементы будут готовы к серийному производству. Перовскитные элементы теоретически дешевле в массовом производстве, чем кремниевые элементы, и имеют более высокую эффективность, но у них более короткий срок службы. Влияние окружающей среды, такое как тепло, влажность и даже солнечный свет, приводит к быстрому старению ячеек. Поэтому во всем мире проводятся исследования с целью выяснить, как можно сделать перовскит более прочным.