Мировой рекорд эффективности тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния подскочил до 29,15%
В то время как кремний преобразует в основном длинноволновую часть видимого солнечного света в электричество, соединения перовскита в основном используют коротковолновую часть спектра. Таким образом, тандемный солнечный элемент, состоящий из кремния и перовскита, обеспечивает значительно более высокую эффективность, чем каждый отдельный элемент по отдельности.
Профессор Бернд Станновски из HZB Institute PVcomB и профессор Стив Альбрехт, который возглавляет группу молодых исследователей Гельмгольца (YIG) в HZB, уже несколько раз совместно устанавливали новые рекорды для монолитных тандемных солнечных элементов. В конце 2018 года команда представила тандемный солнечный элемент из кремния с металлогалогенидным перовскитом, эффективность которого составила 25,5%. Затем Oxford Photovoltaics Ltd. объявлено значение 28 процентов.
Теперь команда HZB может сообщить о следующей записи. Значение 29,15% было сертифицировано Институтом систем солнечной энергии Фраунгофера (ISE) в пятницу, 24 января, и теперь фигурирует в диаграммах Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), США. Диаграмма NREL отслеживает повышение уровня эффективности почти всех типов солнечных элементов с 1976 года. Соединения перовскита были включены только с 2013 года, и с тех пор эффективность этого класса материалов увеличилась больше, чем у любого другого материала.
«В сотрудничестве с группой профессора Витаутаса Гетаутиса (Каунасский технологический университет) мы разработали специальный электродный контактный слой для этой ячейки, а также улучшили промежуточные слои», — объясняют Эйке Кёнен и Амран Аль-Ашоури, докторанты группы Альбрехта. Новый контактный слой электрода также позволил улучшить состав перовскитного соединения в лаборатории HZB HySPRINT. Это соединение теперь более стабильно при освещении в тандемном солнечном элементе и улучшает баланс электрических токов, вносимых верхним и нижним элементами. Нижняя кремниевая ячейка разработана группой Станновски и имеет специальный верхний слой из оксида кремния для оптического соединения верхней и нижней ячеек.
Все процессы, используемые для реализации этой ячейки размером в один квадратный сантиметр, также в принципе подходят для больших площадей поверхности. Масштабирование с помощью процессов вакуумного напыления очень перспективно, как уже показали первоначальные испытания.
Реальный практический предел эффективности для тандемных ячеек из кремния и перовскита составляет около 35 процентов. Затем команда HZB хочет преодолеть 30-процентный барьер эффективности. Альбрехт объясняет, что первоначальные идеи для этого уже обсуждаются.
Прочитано 843 раз(а)
0 комментариев