Солнечный элемент из кремния и перовскита установил новый рекорд эффективности
Перовскит начали изучать в качестве перспективного материала для солнечных панелей около десяти лет назад. Причем почти сразу его рассматривали как дополнение к традиционным панелям из кремния. Это так называемые тандемные панели, которые состоят из двух и более слоев/материалов для поглощения солнечного излучения в более широком спектре. КПД тандемных панелей по определению выше, чем из одного материала, что ученые регулярно доказывают.
Немецкие исследователи из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (Helmholtz-Zentrum Berlin, HZB) добились впечатляющих результатов по эффективности тандемной солнечной ячейки из кремния и перовскита. Всего пять лет назад максимальная эффективность тандемных солнечных элементов составляла 13,7 %, два года назад - до 25,2 %, а в начале этого года - 27,7 %. Тандемная ячейка HZB показала эффективность преобразования солнечного света в электричество на уровне 29,15 % при теоретическом пределе КПД для таких элементов 35 %. Для сравнения, по отдельности каждый их этих материалов показывает эффективность преобразования до 20 %.
Экспериментальный элемент имеет площадь всего в 1 см2. Ученые уверяют, что технология позволяет довести размеры ячеек до коммерчески выгодных. Правда, они не берутся указать сроки осуществления коммерческих планов в отношении представленной разработки.
В представленной тандемной солнечной ячейке кремний в основном поглощает красную и инфракрасную часть падающего света, а перовскит - зеленую и синюю. Поставленный учеными рекорд эффективности сертифицирован Fraunhofer ISE и занесен в таблицу NREL, где с 1976 года отслеживается прогресс в технологиях солнечных элементов. Добавим, статья о разработке опубликована в журнале Science и открыта для прочтения.
