Просмотр по

Перовскит способен вывести кремниевые элементы из технологического тупика

Несмотря на то, что кремниевые элементы сегодня доминируют на рынке солнечной энергетики, результативность преобразования света ими практически прекратила расти, на протяжении уже полутора десятков лет остановившись на отметке в 25%.

Подобные батареи генерируют электричество поглощая фотоны в видимом и инфракрасном спектре. Фотоэлектрические устройства на базе перовскита для этого используют только фотоны видимого света, имеющие больше энергии, и как следствие, получают больше электроэнергии на каждый поглощённый фотон.

Использование сочетания двух типов солнечных батарей для повышения кпд было бы вполне логичным шагом, однако до сих пор этому мешала непрозрачность перовскитных элементов.

Преодолеть это препятствие удалось аспиранту Стенфордского университета Колину Бейли (Colin Bailie), разработавшему способ нанесения на перовскит двух прозрачных электродов, позволяющих части фотонов достигать низлежащего слоя кремния.

Перовскиты легко повреждаются под действием тепла и растворяются в воде, из-за чего пришлось отказаться от традиционных методов. Электроды, сетку серебряных нанопроводов, накладывали вручную, перенося под давлением с пластиковой основы на перовскит.

Перовскит способен вывести кремниевые элементы из технологического тупика

В эксперименте команда из Стенфорда разместила перовскитный солнечный элемент с эффективностью 12,7% поверх низкокачественного кремниевого — с КПД только 11,4%. «Комбинируя 2 батареи, имеющие приблизительно равную эффективность, возможно достичь очень значительного ее увеличения», — заявил Бейли.

Полученные результаты представили работоспособность этой концепции и заставляют пересмотреть коммерческие перспективы применения низкокачественного кремния. Коэффициент преобразования такого «тандема» возрос почти в полтора раза, до 17%.

В другом опыте, соединение перовскитной ячейки (12,7%) с солнечным элементом из диселенида индия, галлия, меди (CIGS) позволило повысить кпд преобразования последнего с 17% до 18,6%.

«Поскольку в большинстве своем перовскитные элементы получают осаждением из раствора, превращать обычные солнечные батареи в высокопроизводительные тандемы можно будет с незначительным повышением их себестоимости, — полагают авторы публикации в свежем выпуске журнала Energy & Environmental Science. — Наша цель состоит в том, чтобы задействовать уже существующие в мире кремниевые производства. С тандемными солнечными элементами нет надобности в миллиардных расходах на строительство новых заводов».

Заключение последнего серьезного вопроса — долгосрочной стабильности перовскитов, по их мнению, позволит посредством пять-десять лет приобрести недорогие тандемы с эффективностью, составляющей 25 и даже 30%.

Один комментарий на “Перовскит способен вывести кремниевые элементы из технологического тупика”

  1. Pingback: Бактериальные солнечные элементы стали ближе к потребителю | Новости ИТ
  2. Trackback: Бактериальные солнечные элементы стали ближе к потребителю | Новости ИТ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *