Китайские ученые совершили важный шаг в развитии солнечной энергетики: они разработали новую стратегию пассивации, которая повышает эффективность и стабильность тандемных солнечных элементов на основе перовскита и кремния. Результаты исследования опубликованы в журнале Matter 21 мая.
Тандемные элементы сочетают верхний слой из перовскита, эффективно преобразующего солнечный свет в электричество, с кремниевой подложкой внизу. Их потенциал высок — мировой рекорд эффективности уже достиг 35%, но практическое применение сдерживается техническими сложностями. Одна из главных проблем — пирамидальная текстура промышленных кремниевых подложек: она мешает нанести равномерный слой перовскита, из‑за чего возникают локальные утечки тока.
Группа исследователей из Нинбоского института технологии и инженерии материалов (NIMTE) Китайской академии наук, в сотрудничестве с Университетом Сучжоу, Университетом Тайчжоу и компанией S.C Exact Equipment Co., предложила решение этой проблемы. В основе метода — использование полистирольных наносфер в качестве шаблона. На их вершины наносится тонкий изолирующий слой оксида алюминия, который блокирует пути утечки тока и улучшает работу элемента.
Эта стратегия проста и совместима с существующими промышленными производственными линиями, что делает тандемные солнечные элементы на основе перовскита и кремния на шаг ближе к коммерческому применению.
Благодаря этой стратегии команда достигла впечатляющих показателей: КПД преобразования энергии составил 33,33%, а сертифицированный результат — 32,89% для тандемного солнечного элемента с активной площадью около одного квадратного сантиметра. После тысячи часов непрерывной работы устройство сохранило около 90% первоначальной эффективности, что говорит о высокой долговременной стабильности.
Достижение китайских ученых может ускорить внедрение высокоэффективных солнечных панелей и открыть новые возможности для развития фотовольтаики в мире
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые объединили солнечную батарею и бактерии в одном реакторе.
