Создан рекордный тандемный фотоэлектрический элемент с КПД 25,7%
Исследователи из Потсдамского университета и Китайской академии наук создали тандемный солнечный элемент, сочетающий перовскит и органические поглотители, с эффективностью 25,7%. Технология может поглощать как короткие, так и длинные волны солнечного света, тем самым повышая эффективность солнечных элементов. Использование новых материалов, которые производятся при низких температурах, снижает выбросы углекислого газа.
Сочетание двух материалов, избирательно поглощающих короткие и длинные волны, например сине-зеленую и инфракрасную части спектра, позволяет максимально эффективно использовать солнечный свет. Благодаря этой стратегии эффективность солнечных элементов значительно повышается.
Лучшими материалами для поглощения красной и инфракрасной части спектра в солнечных элементах являются кремний или CIGS (селенид меди, индия, галлия). Но для их производства необходимы высокие температуры, что приводит к выбросам углекислого газа.
В своей работе ученые объединили две перспективные технологии солнечных элементов: перовскитную и органическую. Специфика этих технологий заключается в том, что они позволяют производить клетки при низких температурах с минимальным воздействием на окружающую среду.
Комбинированная система достигает рекордного КПД 25,7%. Этого удалось достичь благодаря двум прорывам. Исследователи синтезировали новый тип органического солнечного элемента, который поглощает красный и инфракрасный свет, расширяя спектр поглощения в инфракрасную область.
Однако эффективность тандемных солнечных элементов ограничена характеристиками перовскитного слоя. Перовскит, настроенный на поглощение только синей и зеленой частей спектра, демонстрирует большие потери эффективности. Чтобы решить эту проблему, ученые разработали новый пассивирующий слой для перовскита. Этот слой уменьшает количество дефектов в материале и повышает эффективность всего солнечного элемента.
