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».
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ Новости Недели
- Комплексный подход, объединяющий современные технологии, государственное регулирование, экологическое образование и ответственность общества, способен обеспечить эффективное и безопасное обращение с отходами в условиях стремительно растущих городов и пром...
- Ультраформер (Ultraformer) и ультразвуковой SMAS-лифтинг: глубокий анализ технологии, механизмов омоложения, показаний, результатов и роли в современной эстетической медицине с расширенным взглядом на антивозрастные методики и уход за кожей...
- Инновационный RF-лифтинг нового поколения: как Volnewmer меняет представление об омоложении кожи лица и тела, объединяя технологии, безопасность и долгосрочный эстетический результат...
- Современные системы обучения охране труда и правильному применению средств индивидуальной защиты: формирование культуры безопасности, снижение производственных рисков и повышение ответственности работников на предприятиях...
- Инновационные технологии промышленного сжатого воздуха: винтовые компрессоры с электрическим двигателем как надежная основа современных производственных систем, энергоэффективности и автоматизации предприятий...
- Искусство понимания истории через предметы: как грамотно выбирать антиквариат, определять ценность старинных вещей и формировать коллекцию, которая сочетает культурную значимость, эстетическую красоту и инвестиционный потенциал...
- Обзор брокера Quanta Finance SA: практический тест, выводы и личная оценка платформы...
- Агентство делового туризма как стратегический партнер компаний: профессиональная организация корпоративных поездок, международных командировок, деловых мероприятий и развитие глобальных бизнес-коммуникаций...
- Современные финансовые решения для краткосрочных ситуаций: где быстро взять деньги в долг на несколько дней, какие преимущества имеют краткосрочные займы и как грамотно использовать такие финансовые инструменты...
- Современные технологии автомобильного комфорта: профессиональная шумоизоляция автомобиля как способ создать тихий, безопасный и технологичный салон для ежедневных поездок...
- Натуральный камень нового поколения: гранит и мрамор от современного завода гранитных изделий — безупречное качество, долговечность материалов и выгодные условия покупки для строительства, архитектуры и интерьерного дизайна...
- Грандиозные формы архитектуры открытых пространств: шатры, пагоды и павильоны как символы культуры, истории, искусства и современного ландшафтного дизайна...
- Современные кондиционеры и сплит-системы как инновационные технологии управления климатом: интеллектуальные системы охлаждения, энергоэффективность и будущее комфортного микроклимата в жилых и коммерческих пространствах...
- Зеркало в ванную с подсветкой как элемент современного интерьера: технологии комфортного освещения, функциональный дизайн и эстетика пространства в условиях умного дома...
- Современный комплексный подход к стоматологическим услугам для всей семьи: профилактика, диагностика, инновационные технологии лечения и забота о здоровье зубов на каждом этапе жизни...
- Чехол в багажник автомобиля по индивидуальным меркам как универсальное решение для защиты салона: надежная защита от пыли, грязи, влаги, механических повреждений и сохранение идеального состояния автомобиля на долгие годы...
- Свежие розы с доставкой на дом: искусство выбора идеального букета, современные сервисы цветочной доставки и роль флористики в культуре подарков и эмоций...
- Как бизнесу выстроить стабильные международные расчёты...
- Рулонные шторы нового поколения: функциональная защита от солнца, стильное оформление окон и современные технологии управления освещением в интерьере дома, квартиры и офиса...
- Полная генеральная уборка домов после ремонта: как проводится профессиональная очистка помещений, удаляется строительная пыль и подготавливается жилье к комфортной и безопасной эксплуатации...
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...
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...
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...
04:00, 06 Апр Роботы Maximo установили 100 мегаватт солнечных панелей на объекте в Калифорнии Компания Maximo, которая была создана и поддержана внутри крупной корпорации AES (AES выступила как «бизнес-инкубатор»), объявила об успешной установ...
10:00, 02 Май Honor представила умные часы с батареей на 35 дней. Емкость рекордная для всего сегмента Китайский производитель электроники Honor открыл предзаказ на умные часы Watch 6 Plus с батареей емкостью 1000 мАч — крупнейшей в индустрии носимых у...
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...
06:00, 30 Апр Ученые СПбГУ создали новый тип логических элементов для нейроморфных чипов В пресс-службе Санкт-Петербургского государственного университета сообщили, что ученые вуза предложили свежий подход к созданию логических элементов ...
02:00, 11 Апр Lenovo завершила приобретение компании Infinidat, специализирующейся на корпоративных решениях для хранения данных на основе ИИ Компания Lenovo объявила о завершении приобретения компании Infinidat, глобального поставщика высокопроизводительных решений для корпоративного хране...
02:00, 25 Апр Росатом впервые в мире провёл «дожиг» опасных элементов ядерных отходов ТАСС сообщает, что Росатом успешно испытал технологию «дожигания» минорных актинидов (америция-241 и нептуния-237) в реакторе на быстрых нейтронах БН...
20:00, 28 Апр В 2026 году будет введено в эксплуатацию 80 ГВт новых мощностей солнечных, ветровых электростанций и систем хранения энергии — это свежий прогноз по рынку США По состоянию на 1 марта 2026 года доля возобновляемой энергии составила 33,4%Согласно данным, недавно опубликованным Управлением энергетической инфор...
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...
19:00, 21 Апр Инвестиции в экологическую эффективность На Мальцовском портландцементе (входит в ЦЕМРОС) запущен второй электрофильтр. Объем инвестиций на эти цели составил 625 млн рублей.Новый электрофиль...
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 ...
16:00, 19 Май Владимир Путин: «Для того чтобы как можно больше мальчишек и девчонок занимались спортом на системной основе, важно создавать в каждой школе спортивные клубы и секции» Президент России Владимир Путин отметил важность создания спортивных клубов и секций в школах страны. Об этом говорится в приветственной телеграмме П...
23:00, 04 Апр Ученые доказали эффективность лекарства от алкоголизма с борьбе с ожирением Подопытные мыши похудели на 40%, хоть и продолжали калорийное питание. Эксперимент, в ходе которого специалисты доказали эффективность лекарства от а...
08:00, 17 Апр Сувенирная продукция как инструмент брендинга: стратегии, виды и эффективность использования Сувенирная продукция давно перестала быть просто приятным дополнением к деловым встречам или мероприятиям. Сегодня это полноценный маркетинговый инст...
03:00, 06 Апр Телекоммуникационные решения N3COM: инновации, надежность и эффективность для современного бизнеса В условиях стремительной цифровизации и роста требований к скорости передачи данных, телекоммуникационные решения становятся ключевым элементом успеш...
23:00, 13 Май Эффективность взлома сетей моделью Claude Opus выросла до 81% за один год Представьте, что ваш компьютер — это большой отель, а искусственный интеллект (ИИ) — постоялец, который не просто снимает номер, а начинает строить в...
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...
10:48, 06 Май 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...
21:25, 07 Апр LiFePO4 аккумуляторы нового поколения со сроком эксплуатации 13–15 лет: долговечные технологии хранения энергии, преимущества литий-железо-фосфатных батарей, безопасность, экономическая эффективность и перспективы развития энергетических систем будущего Современный мир всё больше зависит от электрической энергии. Электроника, транспорт, системы связи, бытовая техника и промышленное оборудование требу...