В Китае повысили эффективность фотоэлементов: КПД доведен до 29,7%

Ученые из Китайской академии наук создали тандемный солнечный элемент нового поколения с эффективностью преобразования солнечной энергии в электрическую на уровне 29,71%. Согласно данным иксбт.ком, эта разработка не только достигла высоких показателей, но и помогла решить проблему долговечности, которая является одной из главных для традиционных батарей. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Представленная специалистами инновационная структура объединяет два типа фотоэлементов. Верхний слой устройства изготовлен из перовскита, эффективно поглощающего высокоэнергетическую часть солнечного спектра, а нижний слой работает на основе КИГС. Этот слой успешно преобразует в электроэнергию свет с меньшей энергией, прошедший через верхний слой.

Инновационное решение проблемы долговечности

До настоящего времени основным препятствием для массового производства и практического внедрения перовскитных батарей была их низкая стабильность. Со временем в структуре материала появляются микродефекты, что снижает эффективность преобразования энергии и сокращает срок службы элементов.

Китайские исследователи нашли уникальное решение этой проблемы. На этапе формирования кристаллов перовскита они добавили органическое соединение на основе серы — бис(2-пиридилметил)сульфид. Эта специальная добавка связывается с ионами свинца, уменьшает количество структурных дефектов и защищает материал от разрушения под воздействием солнечных лучей.

Результаты испытаний и перспективы

Лабораторные испытания на практике полностью подтвердили эффективность нового подхода. Если верхний перовскитный фотоэлектрический элемент показал КПД 22,21%, то эффективность всей тандемной конструкции составила 29,71%.

Также высокие результаты показал этап испытаний на долговечность. Даже после 2000 часов непрерывной работы солнечный элемент сохранил более 91% своей первоначальной эффективности.

Хотя на данный момент эта технология доступна только в лабораторных условиях, по мнению ученых, она наглядно показывает, что эпоха промышленного применения высокоэффективных и долговечных солнечных батарей уже близка.