На відкритому повітрі сонячні панелі можуть втрачати продуктивність і руйнуватися під дією вологи, низької температури та, як не дивно, яскравого сонячного світла. Корейські вчені розробили новий тип сонячних елементів, здатних витримувати вплив навколишнього середовища та генерувати енергію з ефективністю 26,7%.
Вчені Корейського інституту передових технологій (KAIST), під керівництвом професора кафедри матеріалознавства та інженерії Бьюнгха Шина, сконцентрувалися на розробці нового класу світлопоглинаючого матеріалу - перовськіта з широкою забороненою зоною. Цей матеріал відрізняється високоефективною кристалічною структурою, та обіцяє дуже хороші показники продуктивності.
Для підвищення ККД сонячного елементу вчені створили так званий тандем - подвійний перовськітний шар з модифікованими оптичними властивостями, що забезпечують можливість поглинання більш широкого спектра сонячної енергії. Мінус цієї модифікації в тому, що вона вкрай вразлива до впливу навколишнього середовища. Для захисту ж крихкого перовськіта, вчені розробили двомірний молекулярний шар, що стабілізує фотоелемент.
«Ми розробили високоякісний перовськітний матеріал з широкою забороненою зоною. А в поєднанні з кремнієвими сонячними елементами, ми створили перовськіт-кремнієвий тандемний елемент найвищого класу», стверджує професор Шин.
В результаті створений ними перовськіт не тільки збільшив ефективність сонячної генерації до 26,7%, але їм також вдалося продовжити термін служби елемента, який тепер зберігає 80% працездатності навіть після 1000 годин безперервного освітлення. За словами Шина, така ефективність досягнута вперше для широкозонного перовськітного матеріалу.
«Такий високоефективний перовськіт є важливим компонентом для досягнення надвисокої ефективності перовськіт-кремнієвих тандемних сонячних елементів», заявив Шин.
Тепер вчені збираються розробити ще якісніший тандемний фотоелемент, ККД якого перевищить 30%. «Нашою кінцевою метою є розробка надвисокоефективних тандемних сонячних елементів, - резюмував Шин. - І ми хочемо внести свій внесок в оздоровлення планети».
Нагадаємо, що зовсім недавно інженери з Індійського національного технологічного інституту заявили про можливість 20-відсоткового збільшення продуктивності сонячної станції завдяки використанню відбивачів. Хоча запропонована ними технологія ще далека від комерціалізації, дослідження показали, що вищий вихід енергії можливо досягнути без істотного впливу на температуру модуля.
За матеріалами: ScienceDaily
