Новый мировой рекорд эффективности преобразования солнечного света в электричество был установлен с помощью тандемной солнечной батареи в Центре Гельмгольца в Берлине (HZB). Состоит из нижней кремниевой ячейки и верхней перовскитной ячейки. ячейка способна преобразовывать 32,5% падающей солнечной радиации в электричество. Значение официальное, оно получило подтверждение от института сертификации ESTI в Италии и уже добавлено в список. Таблица технологий солнечных батарей NREL (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии) в США.
«Заметное повышение эффективности тандемных перовскитных и кремниевых солнечных элементов — это настоящий прорыв, о котором никто из нас не мог себе представить всего несколько месяцев назад». Профессор говорит это Стив Альбрехт, который руководил исследованием.
Все задействованные команды в ХЗБ, особенно Центр компетенций в области фотоэлектрических систем и лаборатория инноваций HySPRINT, усердно работали и добились выдающихся результатов.
Стив Альбрехт, HZB
Новый интерфейс, новый этап
Необычайный успех в разработке высокоразвитого перовскита является результатом блестящей интуиции. доктор Сильвия Мариотти и др. Эйке Кёнен работал над созданием модификации интерфейса, которая уменьшает потери на рекомбинацию носителей заряда, и провел тщательный анализ, чтобы понять уникальные свойства этой модификации. Благодаря усилиям этих ученых эта технология была успешно реализована в тандемных солнечных элементах и дополнительно оптимизирована за счет оптических улучшений.
Результат? Самое высокое PV (напряжение холостого хода), самый высокий КПД.
Тандемный солнечный элемент перовскит/кремний, непрерывный рост
Последнее десятилетие принесло все больше и больше рекордов эффективности для солнечных элементов из кремниевого перовскита, и этот рост, похоже, ускоряется. За последние 2 года, например: 2021 год, команда HZB достигает эффективности 29,8%, используя периодические наноструктуры. Лето 2022 г.EPFL (Лозанский политехнический институт) в Швейцарии представила тандемную ячейку с КПД 31,3%. Сегодня, менее чем через 6 месяцев, мы находимся на уровне 32,5%.
Кажется, что дорога правильная
Представьте себе что-то вроде суперсолнечной батареи, способной улавливать и преобразовывать световую энергию во всем видимом спектре света. Это технологическое чудо называется тандемным солнечным элементом и работает благодаря двум отдельным элементам: нижнему из кремния и верхнему из перовскита.
Нижняя ячейка отвечает за преобразование красного и ближнего инфракрасного света, а верхняя ячейка — за синий свет.
Но как этот кремниевый перовскитовый солнечный элемент работает так эффективно? Благодаря тонким слоям специальных материалов, которые помогают оптимизировать использование света и минимизировать электрические потери. Это не только чрезвычайно эффективно, но и эстетично, как вы видите на этой иллюстрации Эйке Кёнена/HZB.
Тандемные солнечные батареи из перовскита и кремния, что теперь?
Профессор. Бернд Речи, научный директор HZB, выразил удовлетворение этим результатом: «Мы очень воодушевлены новым значением, поскольку оно показывает, что тандемная технология перовскита/кремния очень перспективна для содействия устойчивому энергоснабжению».
Он прав: диаграмма NREL ясно показывает, насколько впечатляющим был последний рост эффективности HZB и EPFL.
Мы надеемся, что по мере развития исследований и разработок эта технология будет становиться все более доступной и доступной для домашних хозяйств и предприятий по всему миру.
