Двухслойные солнечные панели показали рекордный КПД благодаря перовскиту

Специалисты по материаловедению из Школы инженерии и прикладных наук при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе разработали очень эффективный тонкопленочный солнечный элемент, который благодаря двухслойной конструкции преобразует в электрический ток больше солнечной энергии, чем обычные фотоэлементы.

На доступные на рынке батареи, изготовленные из полупроводникового соединения CIGS (медь, индий, галлий и селенид), ученые нанесли тонкий слой перовскита — дешевого минерала, который, как показали эксперименты, эффективно поглощает солнечную энергию.

Новый фотоэлемент команды преобразует рекордные для тандемной ячейки 22,4% поступающей энергии Солнца. Производительность подтвердили независимые тесты Национальной лаборатории возобновляемой энергии Министерства энергетики США (предыдущий рекорд 2015 года был поставлен группой Исследовательского центра Томаса Уотсона и сотавил 10,9%). КПД устройства команды из Лос-Анджелеса почти такой же, как у панелей из поликремния, доминирующих сейчас на рынке фотовальтаики.

Исследование, описанное в журнале в Science, проводилось под руководством профессора Янга Янга. «Наш каскадный солнечный элемент улавливает энергию двух разных частей солнечного спектра, — объяснил он. — Поэтому он производит больше электрического тока, чем один только слой CIGS». По словам профессора, недорогую операцию нанесения перовскита можно легко сделать одним из элементов уже существующего производственного процесса.

Базовый слой CIGS толщиной около 2 мкм поглощает солнечный свет и производит энергию с эффективностью 18,7%. Слой перовскита в 1 мкм увеличивает производительность примерно так же, как турбокомпрессор мощность автомобильного двигателя. Дополнительно ученые разработали интерфейс, повышающий напряжение устройства, чтобы увеличить количество получаемого электричества. Весь комплекс прикреплен к стеклянному основанию толщиной примерно 2 мм.

Благодаря новой технологии производительность батареи на основе CIGS увеличилась на 20%, что означает снижение на 20% расходов на производство электроэнергии.

по материалам ecotechnica.com.ua

Добавить комментарий