Южная Корея создала самую эффективную перовскитную солнечную ячейку в мире — с КПД 26,7%
Ученые из Корейского института энергетических исследований (KIER) установили мировой рекорд эффективности тандемных солнечных элементов на основе перовскита и CIGS (селенид меди, индия и галлия). Сертифицированный КПД новой разработки составил 26,7%, а в лабораторных испытаниях достиг 27%.
Новые сверхлегкие солнечные элементы могут пригодиться спутникам и орбитальным дата-центрам
Источник изображения: KIER
Результат официально подтвердил немецкий Институт солнечных энергетических систем Фраунгофера (Fraunhofer ISE), после чего достижение внесли в международную таблицу рекордной эффективности исследовательских солнечных элементов. Предыдущий мировой рекорд для этой технологии составлял 26,3%.
Разработка представляет собой двухслойный тонкопленочный солнечный элемент. Верхний перовскитный слой поглощает наиболее энергоемкую часть солнечного спектра — ультрафиолетовое и синее излучение, а нижний слой CIGS преобразует более длинные волны, включая ближний инфракрасный диапазон. Такое разделение спектра позволяет получать больше электроэнергии, чем традиционные однослойные солнечные элементы.
Одной из главных проблем подобных тандемов остаются потери энергии на границе между материалами и повреждение чувствительных слоев во время производства. Команда KIER решила эту задачу с помощью нового защитного интерфейсного слоя и усовершенствованного прозрачного верхнего электрода. Это позволило одновременно снизить электрические потери и уменьшить поглощение света вспомогательными слоями.
Пока рекорд установлен на лабораторной ячейке площадью менее 1 см². Перенести такую эффективность на полноразмерные солнечные панели значительно сложнее, поэтому масштабирование технологии остается одной из ключевых инженерных задач. Для сравнения, лучший результат для тандемных перовскит-CIGS элементов площадью свыше 1 см² ранее составлял 25,5%.
Главное преимущество этой технологии — сочетание высокой эффективности, небольшой массы и гибкости. Благодаря этому такие солнечные элементы рассматривают не только для энергетики, но и для интеграции в фасады зданий, транспорт и космические аппараты, где особенно важно максимальное количество энергии при минимальном весе.
Следующим этапом KIER совместно с промышленными партнерами планирует переход от небольших лабораторных ячеек к созданию полноразмерных коммерческих солнечных модулей.