Солнечные батареи нового поколения достигли 21,6% эффективности - «Новости Электроники»

Учёные из Австралийского национального университета (АНУ) совершили прорыв в повышении эффективности фотоэлементов и в процессе заглянули в будущее технологии.

Исследователи установили рекорд – 21,6% эффективности. Это лучший результат для панелей из перовскита определённых размеров. Это значит, что 21,6% солнечного света, попадающего на солнечные элементы, превращается в электрическую энергию.

По словам доцента Томаса Уайта, обычные солнечные панели, которые устанавливают на крышах, сейчас обладают эффективностью в 17-18%. "В работе с новыми солнечными батареями существует три цели: эффективность, стабильность и дешевизна. Перовскит - будущее этой технологии. У этого материала конкурентоспособная производительность. Его цена – один из главных плюсов. Настоящая проблема – сделать такие панели достаточно стабильными для использования на крыше, где им придётся выдержать 25-30 лет крайних температур. Финальная цель – совместить перовскит с кремнием. Тандем этих материалов потенциально сулит гораздо большую эффективность", - говорит учёный.

Уайт и его команда много лет работает над улучшением фотоэлементов из перовскита. Этот материал сочетает недорогие химические элементы: углерод, водород, азот, йод и свинец. "Девяносто пять процентов солнечных батарей производятся из кремния. Это очень хороший материал, но в ближайшие 5-10 лет он достигнет предела своей эффективности. Чтобы создать качественную тандемную панель, производительность материалов должна быть на максимуме. Кремний уже особо не улучшить, поэтому мы взялись за перовскит", - рассказывает Уайт.

Новый рекорд эффективности значит, что теперь солнечные батареи из перовскита могут производить 216 Вт электроэнергии на квадратный метр площади.

"Когда панели маленькие, измерить показатели сложно, и масштабирование не всегда отображает реальную картину. У нас самый высокий результат по минимальной площади – квадратному сантиметру", - уточнил исследователь.

Для достижения рекорда один из членов команды, доктор Чжун Пен, разработал новый наноструктурированный материал. Сам учёный объяснил: "Эффективная панель должна давать высокие показатели напряжения и силы тока. Достичь этого одновременно сложно, но возможно благодаря наноструктурированному слою наших батарей".

Результаты были подтверждены фотовольтаической лабораторией CSIRO. Она одна в Южном полушарии имеет право сертифицировать эффективность солнечных батарей согласно международным стандартам. Исследование провели при финансовой поддержке агентства по возобновляемым источникам энергии.

Источник: anu.edu.au