Прозрачные солнечные батареи установили новый рекорд эффективности
Объединенная команда ученых из Государственного университета Северной Каролины, Университета Сучжоу в Китае и Национальной лаборатории SLAC представила солнечные панели с 10,8% эффективности и 45,8% прозрачности — рекордными показателями для элементов подобного типа.
Новый материал состоит из органических молекул и спроектирован так, чтобы быть прозрачными в видимом спектре и поглощать в ближнем инфракрасном диапазоне, на который приходится большая часть энергии солнечного света. Кроме того, исследователи разработали оптические покрытия для увеличения мощности, генерируемой инфракрасным светом, и прозрачности в видимом диапазоне — два качества, которые обычно несовместимы.
Бесцветная версия солнечного элемента была сделана с использованием электрода ITO. Его замена на серебряный электрод улучшает эффективность до 10,8%, а прозрачность — до 45,8%. Однако, этот вариант имеет заметную зеленоватую окраску, неприемлемую для ряда приложений, таких как оконные стёкла.
Для оценки прозрачных солнечных элементов используется особая характеристика — эффективность использования света. Она определяет какая доля солнечной энергии, падающей на окно, используется либо в виде электричества, либо, проходя внутрь, для освещения помещения. Предыдущие прозрачные панели имели эффективность использования света примерно 2–3 процента, для новой батареи с электродом ITO это показатель равен 3,5%, а для серебрянкой версии — 5%.
Разработка, по словам ученых, опережает все существующие прозрачные солнечные батареи. Эффективность в разы выше, чем у конкурентов, так что не за горами массовое производство.