Розробки та інновації

Встановлено новий рекорд ефективності для кремнієво – перовскітних сонячних панелей

Протягом десятиліть кремній залишався практично єдиним ефективним матеріалом для виробництва сонячних панелей, але його максимальний ККД вже давно близький до свого теоретичного межі. Такий елемент як перовскит вважається матеріалом, який у своєрідному тандемі з кремнієм може підняти ефективність гібридних сонячних панелей на новий щабель. І ось в черговому експерименті вченим вдалося встановити рекорд, за ефективністю, який склав майже 30%.

Перовськіт – Нова надія для сонячних панелейтандемний сонячний елемент був реалізований в типовому лабораторному масштабі в один квадратний сантиметр. Однак масштабування можливе. © Ейке Кенен / HZBТакой матеріал як перовскіт використовується вченими вже протягом десятиліття.

І протягом цього часу його комбінації з кремнієм б’ють рекорди за рекордом по ефективності. Так якихось п’ять років тому ефективність перовскіто-кремнієвих батарей була на рівні 13, 7%, пару років тому вже 25, 2% а на початку цього року вже 27, 7%. Як вдалося досягти нового рекордаВсе справа в тому, що кремній і перовскіт відмінно поєднуються, так як поглинають світло різної довжини хвилі.

Так кремній “спеціалізується” на поглинанні Червоної та інфрачервоної частини світлового спектра, а перовскит краще взаємодіє з зеленим і синім світлом. Для того, щоб домогтися нового рекорду інженери Helmholtz – Zentrum Berlin (HZB) взяли перовскіт з шириною забороненої зони в 1, 68 електронвольт. Далі в ході експериментів був розроблений новий субстрат, заснований на карбозолі з заміщенням метильної групи.

Це дозволило домогтися підвищення ефективного переходу електронів крізь електрод. В результаті цього вдалося отримати нову сонячну панель розміром в один квадратний сантиметр і її ефективність склала рекордні 29, 15%. Між тонким шаром перовскиту (чорний) і шаром кремнію (синій) знаходяться функціональні проміжні шари.

© Ейке Кенен / Hzbучені стверджують, що дані панелі можна буде легко масштабувати до прийнятних комерційних параметрів і таким чином вони будуть цілком конкурентно здатними на сучасному ринку. Даний рекорд ефективності був зафіксований і сертифікований компанією Fraunhofer ISE, і занесений в таблицю NREL. А робота, яка описує виконану роботу вчених, була опублікована в журналі Science.
Сподобався матеріал, тоді ставимо палець вгору і підписуємося. Дякую за вашу увагу!

Related posts

Leave a Comment