Німецькі та бельгійські дослідники розробили новий сонячний елемент із 25-відсотковою ефективністю фотоелектричного перетворення

Дослідники з Німеччини та Бельгії працювали разом над розробкою нового тандемного сонячного елемента з титаніту кальцію/діселеніду міді-індію (CIS) з ефективністю фотоелектричного перетворення 25 відсотків, що є найвищим у своєму класі. Сонячна батарея є гнучкою, легкою та універсальною, перспективною для застосування в транспортних засобах, портативних і складних пристроях. Останнє дослідження було опубліковано в журналі ACS-Energy Letters, підрозділі Американського хімічного товариства.

Халькогенід - це новий тип матеріалу з особливою кристалічною структурою. За останнє десятиліття сонячні батареї з титаніту кальцію швидко прогресували, щоб досягти фотоелектричної ефективності, порівнянної з ефективністю давно відомих кремнієвих сонячних елементів.

Ефективність сонячних елементів можна підвищити, використовуючи дві або більше елементів у стеці. Якщо кожен сонячний елемент у стеці може ефективно поглинати світло з іншої частини сонячного спектру, властиві втрати можна зменшити, а фотоелектричну ефективність усього елемента можна збільшити. Завдяки своїй «універсальності» халькогенідні сонячні батареї стали «лідером» у сфері багатошарових сонячних елементів. Тандемні сонячні батареї, що використовують халькогенід і кремній, досягли фотоелектричної ефективності до 29 відсотків або більше, що значно вище, ніж елементи, виготовлені лише з халькогеніду (25,7 відсотка) або кремнію (26,7 відсотка).

В останньому дослідженні міжнародна дослідницька група під керівництвом доктора Марко Пречіадо з Технологічного інституту Карлсруе успішно виготовила тандемні сонячні батареї з титаніту кальцію/CIS з ефективністю фотоелектричного перетворення до 24,9 відсотка, що є найвищою ефективністю фотоелектричного перетворення, коли-небудь досягнутою за допомогою цей тип технології.

За словами дослідників, поєднання халькогеніду з іншими матеріалами, такими як диселенід міді-індія або диселенід міді-індію-галію, обіцяє створення гнучких і легких тандемних сонячних елементів. Такі клітини можна встановлювати не лише на будівлях, але й на транспортних засобах і портативних пристроях, і навіть можна складати або згортати для зберігання та подовжувати за потреби, наприклад, на жалюзі чи маркізах, щоб затінювати сонце, одночасно виробляючи електроенергію.

Дослідники сказали: «Останнє дослідження демонструє потенціал тандемних сонячних елементів з титаніту кальцію/CIS, прокладаючи шлях для можливого майбутнього підвищення ефективності до понад 30 відсотків».