Перовскит-силиконовите соларни клетки преодоляват 30% бариера за ефективност

Сподели

Учените счупиха рекорда за ефективност на тандемните силициево-перовскитни слънчеви клетки, надминавайки крайъгълния камък от 30 процента за първи път. Новият рекорд извежда технологията отвъд горните граници само на силиция, като използва евтини и мащабируеми материали.

Силицият отдавна доминира в индустрията за соларни клетки, благодарение на солидна комбинация от ефективност, издръжливост, цена и лекота на производство. Десетилетия на технологичен напредък непрекъснато увеличават ефективността на тези слънчеви клетки, но с настоящите устройства, които се доближават до теоретичната граница на материала от 29,4 процента, не остава много място за растеж.

Перовскитът бързо се очертава като алтернатива, но това не означава, че силицийът се заменя. Вместо това, двата материала работят много добре заедно, абсорбирайки различни дължини на вълната на светлината – силицийът превъзхожда червената и инфрачервената светлина, докато перовскитът се фокусира най-добре върху зелената и синя част от спектъра.

Това означава, че тандемните силициево-перовскитни слънчеви клетки имат потенциала да достигнат ефективност, по-висока от тази, която могат да постигнат самостоятелно. През 2018 г. рекордната ефективност беше 25,2 процента, която след това беше счупена два пъти през 2020 г. при 27,7 процента, след това 29,15 процента. Друг напредък през 2021 г. го изравни по-близо до 30 процента.

И сега този крайъгълен камък е преминат за първи път. Изследователи от EPFL и CSEM са разработили тандемни силициево-перовскитни слънчеви клетки с висока ефективност, използвайки два различни дизайна.

Първият се състои от перовскитни слоеве, отложени от течен разтвор върху гладка силициева повърхност, която достига ефективност от 30,93 процента за тестова клетка с размери 1 cm2 (0,2 инча2). Вторият използва хибридна техника на пара и течен разтвор за отлагане на перовскит върху текстурирана силициева повърхност, която успя да достигне ефективност от 31,25 процента за 1 cm2 слънчева клетка.

Изследователите казват, че ще е необходима допълнителна работа, за да се проучи колко добре дизайните могат да бъдат мащабирани до по-големи повърхностни площи и да се провери тяхната дълготрайност.

„Тандемните технологии перовскит върху силиций се казва, че имат потенциала да надхвърлят 30-процентовия показател за ефективност, но това е първият път, когато този отдавна прогнозиран потенциал е демонстриран, което, надяваме се, трябва да проправи пътя за още по-евтино устойчиво електричество в бъдеще“, каза Кристиан Волф, водещ изследовател в екипа на EPFL.

източник: CSEM



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели