В Южной Корее создан самый эффективный в мире перовскитный солнечный элемент

Специалисты Корейского института энергетических исследований (КИЭР) установили новый мировой рекорд эффективности тандемных солнечных элементов на основе перовскита и КИГС (селенид меди-индия-галлия). По данным Иксбт.ком, сертифицированный коэффициент полезного действия (КПД) этой разработки составил 26,7 процента, а в ходе лабораторных испытаний этот показатель достиг 27 процентов. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Этот высокий результат был официально подтвержден Институтом систем солнечной энергетики им. Фраунгофера (Фраунхофер ИСЭ) в Германии. После этого достижение было внесено в международную таблицу эффективности исследовательских солнечных элементов. Напомним, что предыдущий мировой рекорд по данной технологии составлял 26,3 процента.

Принцип работы и преимущества технологии

Новая разработка состоит из двухслойного тонкопленочного солнечного элемента. Верхний слой из перовскита поглощает ультрафиолетовые и синие лучи — наиболее энергоемкую часть солнечного спектра. Нижний слой КИГС преобразует в электрическую энергию более длинные волны, включая ближний инфракрасный диапазон.

Такое распределение спектра позволяет получать значительно больше электроэнергии по сравнению с традиционными однослойными солнечными элементами. Тем не менее, одной из основных проблем в таких тандемных системах являются потери энергии на границе раздела материалов и повреждение чувствительных слоев в процессе производства.

Команда КИЭР нашла решение этой проблемы с помощью нового защитного интерфейсного слоя и усовершенствованного прозрачного верхнего электрода. Это позволило одновременно снизить электрические потери и уменьшить поглощение света вспомогательными слоями.

Перспективы и планы на будущее

На данный момент рекорд установлен на лабораторном элементе площадью менее 1 квадратного сантиметра. Применение такой высокой эффективности в полноразмерных солнечных панелях остается сложной задачей, поэтому масштабирование технологии является одной из ключевых инженерных проблем. Для сравнения, предыдущий лучший результат для тандемных перовскит-КИГС элементов площадью более 1 квадратного сантиметра составлял 25,5 процента.

Главное преимущество данной технологии заключается в сочетании высокой эффективности, малого веса и гибкости. По этой причине такие солнечные элементы планируется использовать не только в энергетике, но и для интеграции в фасады зданий, транспортные средства и космические аппараты. На следующем этапе КИЭР совместно с промышленными партнерами планирует перейти от малых лабораторных решений к созданию полноразмерных коммерческих солнечных модулей.