Новый мировой рекорд по эффективности преобразования солнечного света в электричество был установлен с помощью тандемной солнечной батареи в Helmholz Zentrum Berlin (HZB). Состоит из нижней ячейки из кремния и верхней из перовскита, ячейка способна преобразовывать 32,5% падающей солнечной радиации в электричество. Значение является официальным, 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.
«Резкое увеличение эффективности тандемных солнечных элементов перовскит-кремний — это настоящий прорыв, о котором еще несколько месяцев назад никто из нас не мог и мечтать». Сказать, что это профессор 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 использовал тщательный анализ, чтобы понять уникальные свойства этой модификации. Благодаря усилиям этих ученых эта технология была успешно реализована в тандемных солнечных элементах и дополнительно оптимизирована с оптическими улучшениями.
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 этого кремниевого перовскитового солнечного элемента, и этот рост, похоже, ускоряется. За последние 2 года, например: 2021, команда HZB достигает эффективности 29,8%, используя периодические наноструктуры. Лето 2022 г.EPFL (ETH Lausanne) 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 у вас есть своего рода суперсолнечный элемент, который может улавливать и преобразовывать световую энергию со всего спектра видимого света. Это чудо техники 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. Он не только впечатляюще эффективен, но и эстетичен, как вы видите на иллюстрации Эйке Кёнен/HZB.
Тандемные солнечные батареи из перовскита и кремния, что теперь?
Профессор. Бернд Речи, научный руководитель HZB, выразил свое удовлетворение этим результатом: «Мы очень рады новой ценности, потому что она показывает, что тандемная технология перовскит/кремний имеет большие перспективы 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.
