Немецкие тандемные солнечные панели достигли рекорда КПД свыше 25%

Нижний слой — CIGS (медь, индий, галлий, селен), верхний — перовскит

Наука и космос054 минуты назад

Ученые из Центра Гельмгольца в Берлине (HZB) и Берлинского университета имени Гумбольдта установили новый мировой рекорд по эффективности тонкопленочных тандемных солнечных элементов. Сертифицированный коэффициент полезного действия устройства составил 25,5% (предыдущий рекорд этой же команды — 24,6%).

Одним из основных достижений стало не только само значение эффективности, но и площадь элемента — 1,081 см2. В солнечной энергетике преодоление порога в 1 см2 рассматривается как значимый шаг: такие образцы уже фиксируются международными базами данных Solar Cell Efficiency Tables, где регистрируются рекорды, и, следовательно, считаются более подходящими для практического применения по сравнению с микроскопическими лабораторными прототипами.

Созданный элемент выполнен по тандемной структуре и сочетает два слоя, изготовленных из различных материалов. Нижний слой основан на CIGS (медь, индий, галлий, селен), а верхний — из перовскита. Эта комбинация позволяет более эффективно использовать солнечный спектр: перовскит поглощает высокоэнергетическую часть света, тогда как CIGS — красное и инфракрасное излучение.

Для достижения рекордных показателей ученые оптимизировали ширину зоны CIGS-слоя, усовершенствовали межслойные покрытия и внедрили ультратонкие пассивирующие слои толщиной около 1 нанометра. Это значительно снизило потери энергии при преобразовании света в электричество.

Команда также разработала более крупный мини-модуль площадью 2,25 см2, который продемонстрировал КПД 19,7%. По мнению исследователей, лабораторные образцы аналогичной архитектуры уже достигают эффективности до 27,5%, и в будущем технология может преодолеть порог в 30%.

Благодаря тонкопленочной конструкции такие солнечные элементы являются легкими и гибкими, что открывает возможности для их использования в местах, где традиционные кремниевые панели сложно применить.

DexterИсточники:Interesting EngineeringНаука и космос0Наука54 минуты назад