ЭкоТехника в Facebook Экотехника в Telegram ЭкоТехника в Twitter



Инженеры исследовательского центра Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) добились эффективности 29,8% у тандемного солнечного элемента с основой из кристаллического кремния и слоем из перовскита (галогенида металла). Этот полупроводниковый материал был в центре внимания ученых HZB в течение нескольких лет, поскольку он отлично преобразует солнечный свет в электроэнергию и может хорошо сочетаться с другими полупроводниковыми технологиями.

Благодаря достижению новой эффективности немецкие исследователи побили свой собственный рекорд в 29,15% для тандемного фотоэлемента, сделанный в январе 2020 года. Затем, в декабре этого же года сотрудники Oxford PV достигли 29,52%. Но гонка за рекордной эффективностью далека от завершения, уверены ученые.

«Эффективность 30% – это психологический предел для этой захватывающей новой технологии. В ближайшем будущем она может произвести революцию в фотоэлектрической индустрии», - объясняет Стив Альбрехт, один из участников исследования.

В своей работе ученые сконцентрировались на оптическом улучшении кремниевой ячейки с гетеропереходом, которая составляет основу тандема. Для этого на переднюю часть было нанесено нанотекстурирование и добавлен диэлектрический задний отражатель, который направляет больше света в ячейку. Однако прежде всего, для повышения эффективности основным преимуществом является нанотекстурирование на границе между кремнием и перовскитом.

Читайте также: Новая технология производства перовскитных солнечных панелей в 10 раз снизит стоимость энергии

Основное внимание было уделено тому, как увеличивается плотность фототока с применением различных текстур. «Даже нанотекстурирование на одной стороне улучшает поглощение света и обеспечивает более высокий ток короткого замыкания по сравнению с плоским эталоном, - говорит Йоханнес Саттер из HZB. - Примечательно, что наноструктуры также приводят к небольшому улучшению качества образования электронов и к лучшему образованию пленки из перовскитных слоев», - добавляет его коллега Филипп Токхорн.

В то время как пограничный слой между двумя тандемными элементами улучшает транспортировку носителей заряда, диэлектрический отражатель увеличивает количество света, попадающего в ячейку. Это обеспечивается за счет отражения инфракрасного света на задней стороне ячейки обратно в кремниевый поглотитель. «С помощью диэлектрического отражателя, мы смогли более эффективно использовать эту часть солнечного света, что привело к увеличению фототока», - говорит Александрос Круз Бурназу, который также принимал участие в исследовании.

Ученые уже имеют представление о том, как еще больше повысить КПД фотоэлемента. Речь идет о наноструктурировании слоев поглотителя с обеих сторон. По их утверждению, это сделает 30-процентную эффективность реалистичной.

Читайте также:

Источник: helmholtz-berlin.de


А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!



Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Смотрите еще интересные материалы:

Присоединяйтесь к нам!

 

Авторизоваться