Фотоэлемент, разработанный американскими учеными, достигает 47,1% КПД только при определенных условиях — под концентрированным лучом света. Но и обычный солнечный свет она преобразует в электричество с отличным КПД 39,2%. А немецким исследователям удалось создать рекордный тандемный солнечный элемент с перовскитовым слоем, КПД которого 24,1%.
Устройство, созданное в Национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии, продемонстрировало высокий потенциал многопереходных солнечных элементов. Под лучом концентрированной энергии оно достигло КПД в 47,1%, а в условиях обычного освещения — более скромных показателей 39,2%.
Изготовлено устройство из веществ III–V групп таблицы Менделеева, обладающих широким диапазоном свойств поглощения света. Каждый из шести слоев абсорбирует свет определенной части спектра. При этом каждый слой чрезвычайно тонкий — в три раза меньше человеческого волоса, сообщает Science Daily.
Другой рекорд установили недавно немецкие ученые из Берлинского центра Гельмгольца (HZB). Они соединили два различных полупроводника, преобразующих разные части спектра в электроэнергию — один из перовскита, второй из меди, индия, галлия и селения (CIGS). Общая толщина слоев составила около 4,5 мкм, что позволяет изготавливать гибкие солнечные модули, пишет EurekAlert.
Особенность конструкции в том, что ученые соединили нижний слой с перовскитовым, чтобы у элемента было всего два электрических контакта или терминала. А тонкий перовскитовый слой толщиной 0,5 мкм был нанесен при помощи молекул SAM, в результате чего сформировался мономолекулярный слой, улучшающий контакт между перовскитом и CIGS.
Новый двойной фотоэлемент показал эффективность 24,1%, рекордный результат для ячейки такого типа.
Солнечный элемент, который сохраняет высокий КПД в любых погодных условиях, не теряя производительности под действием влажности, низкой температуры или слишком яркого света, разработали в Южной Корее. Они тоже использовали перовскиты с модифицированными оптическими свойствами.
Георгий Голованов