Для трехслойных солнечных элементов на основе перовскита и кремния достигнута рекордная эффективность

Исследователи из Лаборатории фотовольтаики и тонкопленочной электроники (PV-Lab) Инженерной школы EPFL и CSEM разработали новый солнечный элемент, сочетающий в себе исключительное напряжение, высокую эффективность и масштабируемое производство. Устройство с тремя переходами

состоит из кремниевой нижней ячейки, на которую в виде тонких пленок нанесены средняя и верхняя ячейки из полупроводников, называемых перовскитами. Согласно статье, опубликованной в журнале Nature, новое устройство достигает независимо сертифицированной эффективности в 30,02%, превосходя предыдущий сертифицированный рекорд в 27,1%. Первый автор, Керем Артук, выпускник аспирантуры EPFL, ныне

работающий в CSEM, говорит, что это достижение демонстрирует, как передовые материалы и оптическая инженерия могут обеспечить эффективность и напряжение, сопоставимые с солнечными батареями, используемыми в космических приложениях, но потенциально при значительно меньшей стоимости. «Мы показываем, что благодаря продуманной конструкции и технологиям мы можем приблизиться к уровням производительности, традиционно доступным для самых дорогих многослойных солнечных элементов на

основе полупроводников III–V групп, используемых в космосе, которые состоят из нескольких полупроводниковых слоев. Они могут достигать эффективности до 37% и стоить примерно в 1000 раз дороже наземных элементов в пересчете на ватт. Наш подход открывает двери для нового поколения промышленно жизнеспособных высокоэффективных

многослойных фотоэлектрических элементов». «Наша первая демонстрация в 2018 году показала эффективность всего 13%, поэтому достижение сегодня эффективности более 30% в трехслойном устройстве — это замечательное достижение», — добавляет руководитель PV-Lab Кристоф Баллиф. «Трехслойные солнечные элементы обладают еще более высоким потенциалом эффективности по сравнению с однослойными и тандемными — значительно выше 40%».

Архитектура, преодолевающая барьеры Команда исследователей устранила два недостатка трехслойных солнечных элементов: низкое напряжение в верхнем перовскитном элементе и низкую генерацию тока в среднем элементе. Эти проблемы были решены с помощью трех новых усовершенствований в материальной и оптической конструкции устройства. Во-первых, они добавили молекулу, которая

направляет формирование перовскитных кристаллов и устраняет дефекты, что позволяет верхнему элементу создавать более высокое напряжение (1,4 В) под воздействием солнечного света. Во-вторых, они разработали новый трехэтапный метод изготовления среднего элемента, который улучшает поглощение света в ближней инфракрасной части солнечного спектра. Наконец, они добавили наночастицы между нижним кремниевым элементом и средним перовскитным

элементом, которые отражают дополнительный солнечный свет обратно в средний элемент, еще больше увеличивая его ток. На пути к доступной высокоэффективной солнечной энергии Производство как перовскитов, так и кремния обходится дешевле, чем производство наиболее эффективных полупроводниковых солнечных элементов на основе соединений III-V групп, доступных сегодня, которые основаны на

дорогостоящих материалах и в основном используются для питания спутников. Разработка солнечных элементов, способных достичь такого уровня эффективности при значительно меньших затратах, может способствовать развитию солнечных технологий следующего поколения для использования в

коммунальном и бытовом масштабе, а также для космических применений. Руководитель группы EPFL Кристиан Вольфф говорит, что они продолжат изучать стратегии масштабирования производства совместно с партнером CSEM, а также проводить испытания на долговечность и интеграцию в будущие коммерческие продукты. «Этот

проект демонстрирует силу сочетания фундаментальной науки со швейцарскими инженерными знаниями», — говорит он. «Показав, что недорогие перовскитные материалы могут приблизиться по характеристикам к самым передовым космическим фотоэлектрическим элементам, это исследование устанавливает новый стандарт для многослойных фотоэлектрических элементов».

Для трехслойных солнечных элементов на основе перовскита и кремния достигнута рекордная эффективность

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики:

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

14:00, 23 Мар Технологии в основе умных городов Концепция "умного города" — это не просто модный термин, а результат долгосрочной работы многих специалистов, научных исследований и внедрения передо...

Рекордная потеря Поветкина: Бой с Дилианом Уайтом 2 мая сорвал бы джек-пот 12:00, 28 Мар Рекордная «потеря» Поветкина: Бой с Дилианом Уайтом 2 мая сорвал бы джек-пот Александр мог заработать не менее $5-6 млн только на просмотрах. Несмотря на всю соблазнительность ситуации, боксеры и промоутеры приняли верное реше...

17:22, 28 Мар Про ремонт стиральных машин с разбором причин неисправностей, методов диагностики, самостоятельного устранения поломок, профилактического обслуживания и влияния современных технологий на долговечность бытовой техники Стиральная машина является одним из самых востребованных бытовых приборов в современном доме. Она значительно упрощает повседневную жизнь, экономит в...

23:00, 29 Мар Физики из Японии разработали новую периодическую таблицу элементов Вариант Менделеева усовершенствовали согласно законам ядерной физики. Физики из Киотского университета (Япония) разработали новую периодическую табли...

22:00, 20 Мар Золото оказалось осколком из ада: один сбой в рождении элементов ломает представления о материи Хотите знать, откуда на вашем пальце взялось золотое кольцо? Спойлер: оно не из шахты, оно из ада. Точнее, из горнила космических катастроф, где стал...

08:00, 26 Мар ИИ в управлении телеком-инфраструктурой: автоматизация и эффективность Телекоммуникационная отрасль является одной из наиболее динамично развивающихся сфер в мире, и это развитие непосредственно связано с инновационными ...

17:06, 21 Мар Профессиональный клининг для бизнеса: комплексные услуги, стандарты чистоты, управление объектами и влияние на эффективность компаний Современный бизнес функционирует в условиях высокой конкуренции, где значение имеют не только качество продукции или услуг, но и общее впечатление, к...

19:44, 22 Мар Лазерная эпиляция диодным лазером как современная технология удаления волос: принципы работы, безопасность, эффективность, долгосрочные результаты и влияние на индустрию красоты и ухода за телом Лазерная эпиляция диодным лазером — это одна из самых востребованных процедур в современной косметологии, направленная на долговременное удаление неж...

17:13, 28 Мар Максимально подробное руководство по использованию модулей скидок в OpenCart с разбором инструментов управления акциями, динамического ценообразования, автоматизации маркетинга и влияния скидочных стратегий на поведение покупателей и эффективность интерне В условиях высокой конкуренции в электронной коммерции эффективное управление ценами становится ключевым фактором успеха. Одним из наиболее мощных ин...