Подолано 30% бар’єр ефективності перетворення сонячної енергії в електрику

ПРИВІТ МИ З УКРАЇНИ!

В останні десять років стійке зростання генерації електрики з відновлюваних джерел дає надію, що ми на решті зможемо зменшити використання викопного палива і що не менш важливо, поліпшити стан навколишнього середовища. Дійсно, серед усіх джерел відновлюваної енергетики найбільший потенціал має саме сонячна енергетика і наразі у наступні часи вона забезпечує понад 3% потреб людства в електроенергії.

Але існуючи перетворювачі сонячного випромінювання мають порівняно невелику ефективність і вчені усього світу намагаються знайти матеріали та технології, які б могли значно підвищити ККД перетворення світла в електрику.

Досі ефективність традиційних та тандемних сонячних елементів не перевищувала 30%. Попередній рекорд склав 29,8%, але до нього йшли роками і потроху. Вчені зі Швейцарії першими у світі змогли подолати психологічно важливий рубіж ККД осередків у 30% і готові рухатися далі на шляху до ефективної та відновлюваної сонячної енергії.

Теоретична межа ККД сонячних фотоелементів оцінюється вченими лише на рівні 29,4 %. Дослідники у своїх розробках створили кремнієві фотоелементи з ККД 26,7% і повільно просуваються до теоретичного рубежу. ККД перовскітних елементів, які цікаві своєю потенційною дешевизною виробництва (вони підтримують струменевий друк), наблизився до 27,5%. Водночас ці матеріали готові підкорювати висоти ефективності, оскільки кремній працює в червоному та інфрачервоному діапазоні, а перовскіт – у синьому та зеленому.

Нова розробка тандемних сонячних елементів, що поєднують кремній і перовскіт, вченими з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) та Швейцарського центру електроніки та мікротехнологій (CSEM) представлена у двох варіантах і обидва проникли за бар’єр ККД 30%.

Одне з рішень є шарами перовскіту, нанесені з рідкого розчину на гладку поверхню кремнію. Такий фотоелемент показав ККД на рівні 30,93% на площі 1 см2. У другому випадку, використовувався гібридний метод осадження перовскіту з пари та рідкого розчину на текстуровану поверхню кремнію, що дозволило досягти ефективності 31,25% для сонячної батареї тієї ж площі.

Джерело зображення: CSEM

«Тандемні технології перовскіту на кремнії, як то кажуть, мають потенціал для перевищення 30-відсоткової ефективності, але це перший випадок, коли цей давно передбачений потенціал був продемонстрований, що, сподіваюся, прокладе шлях до дешевшої стійкішої електроенергії в майбутньому», — сказав Крістіан Вольф (Christian Wolff), провідний дослідник із групи EPFL.

Читайт також: Будущее солнечной энергетики за материалами из перовскитов

Джерело: NewAtlas

Дякую, що залишаєтеся зі мною. Вам подобаються мої статті? Бажаєте бачити більше цікавих матеріалів?😌 Підтримайте мене, оформивши замовлення чи порекомендувавши знайомим. Буду радий підготовити для вас унікальний матеріал з розміщенням на вашому сервері.✍