Перовскитные солнечные элементы впервые достигли 30% эффективности

Перовскитные солнечные элементы впервые достигли 30% эффективности

Китайские исследователи, отказавшись от традиционной кремниевой технологии, создали трехпереходный перовскитный солнечный элемент, эффективность которого впервые превысила важный порог в 30%. Согласно данным иксбт.ком, показатель в 30,1%, достигнутый научной группой под руководством ученых из Нанкинского университета, является абсолютным рекордом для устройств такого типа. Об этом Иксбт.ком сообщает.

В отличие от широко используемых в настоящее время солнечных батарей на основе кремния, новая разработка состоит из трех отдельных слоев перовскита. Каждый из них поглощает определенную часть солнечного спектра, что позволяет более эффективно использовать энергию. Однако в процессе создания такой многослойной структуры существовал ряд технических трудностей, включая проблему дефектов, возникающих из-за высокого содержания брома.

Пути преодоления технологических барьеров

Основная проблема была связана с неравномерным высыханием и кристаллизацией верхнего слоя во время производства. В результате на поверхности появлялись трещины и другие дефекты, снижавшие общую эффективность устройства. Китайские ученые решили эту проблему путем обработки специальным растворителем и добавления небольшого количества олеиламмония хлорида.

Этот метод помог выровнять пленку и обеспечить однородное формирование кристаллов. В результате потери энергии были значительно сокращены, а напряжение верхнего слоя достигло 1,46 В. Три слоя охватывают различные части солнечного спектра, включая ближний инфракрасный диапазон.

Перспективы будущего и области применения

Согласно результатам исследования, заявленный коэффициент полезного действия (КПД) всей конструкции составил 30,1%, а в ходе независимой сертификации этот показатель составил 29,3%. Разработка также показала хорошие результаты в плане стабильности: после 569 часов непрерывной работы под симулятором солнечного света элемент сохранил более 90% своей первоначальной эффективности.

В дальнейшем исследователи планируют повысить эффективность устройства, увеличить его размеры, а также провести испытания в условиях, близких к космическим — под воздействием радиации, ультрафиолетовых лучей, вакуума и перепадов температур. Поскольку перовскитные элементы не требуют тяжелых кремниевых пластин, в будущем из них можно будет создавать легкие и гибкие солнечные модули для зданий, носимой электроники и космических аппаратов.

Поделиться:

Комментарии 0

…

Похожие новости