Ученые установили новый мировой рекорд эффективности солнечных батарей

14.12.2020 20:17

Ученые установили новый мировой рекорд эффективности солнечных батарей

В настоящее время исследователи достигли эффективности 29,5% в категории тандемных солнечных элементов из перовскита и кремния, которые являются лишь одним из нескольких различных типов элементов. Сейчас используется множество различных технологий для преобразования солнечной энергии в электричество.

Для этого типа панелей долгосрочная цель - более 30% - теперь удивительно достижима. Последние лабораторные тесты опережают максимальную эффективность в 28 процентов, которой удалось достичь до этого момента.

“Тандемные солнечные элементы, в которых кремний сочетается с металлогалогенидным перовскитом, являются многообещающим вариантом для преодоления предела эффективности одного элемента“, - пишут исследователи в своей опубликованной статье. “Мы сообщаем о монолитном тандеме перовскит / кремний с сертифицированной эффективностью преобразования энергии 29,15%“.

Перовскит и кремний фактически были разработаны отдельно как полупроводниковые материалы для использования в солнечных панелях: кремниевые элементы существуют уже давно и в настоящее время являются стандартом для солнечных ферм по всему миру .

Перовскит - это перспективный новый претендент, который, по мнению ученых, в конечном итоге может затмить кремний с точки зрения полезности.

Ученые установили новый мировой рекорд эффективности солнечных батарей
Слои тандемного солнечного элемента
Eike Köhnen

Вот почему ученые давно экспериментируют с различными комбинациями соединений перовскита и добавлением других материалов, в данном случае кремния. В так называемой тандемной ячейке используются два полупроводника, которые могут захватывать две разные части светового спектра, выходя за пределы инфракрасного света (захваченного кремнием) в видимый свет (захватываемый соединениями перовскита).

Еще одна хорошая новость заключается в том, что соединение перовскита и кремния существенно не увеличивает стоимость изготовления панелей. Снижение цен важно для как можно более широкого и быстрого внедрения солнечных технологий.

В этом новом исследовании рекорд эффективности в 29,15% был достигнут с панелью размером 1 см x 1 см, поэтому потребуется серьезное масштабирование. Однако команда говорит, что это возможно. После 300 часов смоделированного использования тандемный элемент сохранил 95 процентов своей первоначальной эффективности, что является еще одним многообещающим признаком.

О новом рекорде впервые было сообщено в начале этого года, хотя рецензируемая статья с подробным описанием этого подвига только что была опубликована. Ученые использовали специально настроенные составы слоев как для соединения электродного слоя, так и для удержания двух типов клеток вместе, чтобы достичь нового рекорда.

Это еще один момент, чтобы отпраздновать, но ученые не останавливаются: предыдущие исследования показывают, что технология тандемных солнечных элементов должна быть способна достичь КПД намного выше 30 процентов, и команда говорит, что “первоначальные идеи для этого уже обсуждаются“.

Напомним, ранее сообщалось, что физики создали солнечные батареи-наклейки.

Ученые установили новый мировой рекорд эффективности солнечных батарей

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2021 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.