Перовскитовый слой поднял КПД солнечных элементов на треть

Американские инженеры создали недорогие солнечные элементы с высокой производительностью, соединив слои кремния с перовскитом и использовав уникальную комбинацию элементов. Это позволило поднять КПД до 27%.

Взяв за основу перовскитовые солнечные элементы — кристаллы, поглощающие высокоэнергетические фотоны — ученые из Калифорнийского университета в Боулдере нанесли их поверх кремниевого фотоэлемента, который впитывает больше фотонов из инфракрасного спектра. В итоге перовскиты увеличили КПД кремниевых фотоэлементов с 21% до 27%.

Годами кремниевые солнечные элементы были стандартом в индустрии солнечной энергии. Но пока их производительность по преобразованию солнечной энергии в электричество колеблется в пределах от 18% до 21%, а пиковые значения достигают 26,6%.

«Мы взяли продукт, породивший индустрию стоимостью $30 млрд в год, и улучшили его на 30%, заявил профессор Майкл Макги, один из соавторов опубликованной в Science статьи. — Это немало».

Средняя производительность ниже максимальной потому, что вне зависимости от того, насколько хороша отдельная маленькая солнечная ячейка, она теряет около трех процентов после установки в большую солнечную панель — примерно как спортивная команда хороша настолько, насколько хорош ее средний игрок. Но если поднять общую эффективность, не придется устанавливать большое количество панелей, чтобы получить то же количество энергии.

Это не первый раз, когда ученые используют слоеные материалы для повышения эффективности фотоэлементов. Идея впервые была предложена в 1970-х — и добилась мирового рекорда КПД: более 45%. Однако, такой показатель достался дорогой ценой — $80 000 за квадратный метр, поскольку элементы пришлось выращивать по одному слою толщиной в один атом за раз, чтобы создать один единый кристалл. Профессор Макги и его исследователи сумели снизить себестоимость в сотни раз благодаря использованию перовскитов.

Ученые настроены оптимистично и убеждены, что их изобретение преодолеет максимальный КПД для кремниевых фотоэлементов и не остановится на 30%, сохранив стабильность работы.

Перовскитовый солнечный элемент с рекордным КПД в 24,6% был разработан немецкими учеными в 2018. Они тоже применили «слоеный» подход и добились высокого показателя благодаря тандему перовскита и селенида меди-индия-галлия.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Ученые создали присадки, замедляющие износ моторного масла в 4,5 раза
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина создали смесь антиокислительных присадок, способную...
Робот, который находит брак: разработку МАИ представили на конференции «Цифровая индустрия промышленной России»
Специалисты Московского авиационного института представили на крупнейшей технологической конференции...
Предложен новый способ производства сложных форм для изготовления металлических деталей
Учёные предложили новый способ создания металлических форм для нужд порошковой металлургии — без сварки...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!