ЭкоТехника в Facebook Экотехника в Telegram ЭкоТехника в Twitter



Благодаря быстрому улучшению показателей эффективности и стабильности перовскитные солнечные элементы находятся в авангарде новых фотоэлектрических технологий. В современных устройствах на их основе потери напряжения приближаются к теоретическому минимуму, а внутренняя квантовая эффективность близка к единице, но эффективность преобразования ограничена коэффициентом заполнения.

Это ограничение связано с неидеальным переносом заряда между перовскитовым поглотителем и электродами ячейки. Поэтому снижение последовательного электрического сопротивления слоев переноса заряда имеет ключевое значение для повышения эффективности.

Исследователи из Австралийского национального университета (ANU) подошли на шаг ближе к решению этой проблемы и побили собственный рекорд, создав более эффективную перовскитную солнечную батарею.

В ходе своей работы ученые достигли рекорда эффективности в 22,6%. Это означает, что новые фотоэлементы могут преобразовывать 22,6% солнечного света в энергию. Они также получили коэффициент заполнения более 86%, что является одним из показателей качества фотоэлектрического устройства.

«Мы всегда стараемся достичь максимально возможной эффективности. Коммерциализация невозможна без высокой эффективности, - говорит соавтор исследования профессор Кайли Кэтчпол. - Но нам также нужен дешевый процесс. Это подход, который определенно сочетает в себе эти два элемента таким образом, который отличается от того, как это было достигнуто ранее».

Ученые разработали процесс обратного легирования для изготовления электронно-транспортных слоев из оксида титана, легированного азотом, которые обладают выдающимися характеристиками переноса заряда. Включив этот материал для переноса заряда в солнечные элементы на основе перовскита, они создали элементы площадью 1 см2 с сертифицированной стационарной эффективностью 22,6%.

Фотоэлементы из перовскита могут быть более дешевыми и простыми в производстве, чем другие солнечные элементы, а также могут потенциально производить больше энергии, чем кремниевые аналоги.

Команда ученых использовала стандартные методы изготовления, но применила их к новому материалу – оксинитриду титана, разработав уникальный способ создания перовскитовых солнечных элементов, который, как они заявляют легко реализовать в крупномасштабном промышленном производстве.

«Мы также смогли преодолеть потерю энергии в одном из слоев, о существовании которого ученые раньше не подозревали, - сказал Кэтчпоул. - Моделирование, которое мы сделали, показывает, что это было ограничением в предыдущих типах солнечных элементов».

Напомним, в прошлом году исследователи из научного центра Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) добились эффективности 29,8% у тандемного солнечного элемента с основой из кристаллического кремния и слоем из перовскита (галогенида металла).

Читайте также: В Японии создали передовой перовскит для долговечных фотоэлементов с КПД 23,5%

Источник: anu.edu.au


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