Ученые из Оксфорда разработали солнечные батареи из перовскита и кремния. Новая ступень эффективности

Многие крупные промышленные державы во всем мире нацелены на сокращение выбросов и значительное снижение антропогенного воздействия на окружающий мир. Организация Объединенных Наций поставила перед мировым сообществом цель по поддержанию повышения температуры ниже 1,5 градусов по Цельсию к 2050 году. Технологии возобновляемых источников энергии, особенно солнечные панели, будут играть значительную роль в этом вопросе. достижение этих целей.

Чтобы полностью использовать потенциал солнечного света - самого доступного энергетического ресурса в мире - ученые десятилетиями пытались максимально увеличить количество энергии, которое может быть извлечено из солнца. В статье Applied Physics Letters от AIP Publishing исследователи из Oxford PV описывают, как сочетание металлогалогенных перовскитов с обычным кремнием приводит к созданию более мощного солнечного элемента, который преодолевает практический предел эффективности 26% при использовании только кремниевых элементов.

«Мы определили перовскиты как идеальный элемент для тандемной системы с кремнием», - сказала автор Лаура Миранда Перес.

С точки зрения материалов, перовскиты удовлетворяют всем оптоэлектронным требованиям для фотоэлементов, и их можно производить с использованием существующих технологических процессов. Эти особенности делают перовскит идеальным дополнением к кремниевой технологии, поскольку он может быть нанесен в виде слоя на обычный кремниевый солнечный элемент.

«Мы доказываем потенциал тандемной технологии перовскит-кремний путем постоянного достижения мировых рекордов эффективности, с текущим рекордом 29,52%», - сказала Миранда Перес.

Элементный состав перовскитового материала легко доступен в существующих цепочках поставок, обеспечивая четкий путь к быстрому расширению технологии для достижения амбициозных целей в области солнечной энергии, необходимых для решения проблемы изменения климата. Кроме того, более высокая выходная мощность тандемных элементов перовскита на кремнии может компенсировать углеродный след, связанный с производством кремния высокой чистоты, необходимого для фотоэлектрических элементов. Следовательно, исследователи обнаружили, что добавление перовскита к существующим кремниевым фотоэлектрическим элементам - это самый быстрый способ улучшить характеристики кремния, поскольку он позволяет избежать сбоев в отрасли, связанных с внедрением совершенно новой технологии. В течение семи лет исследователи занимались тандемными солнечными элементами, и сейчас группа очень близка к запуску массового коммерческого производства на своем заводе в Бранденбурге, Германия.

«Мы хотим помочь людям понять огромный потенциал тандемной технологии перовскита и кремния для повышения эффективности солнечных установок и помочь миру достичь цели обеспечения устойчивой энергией для всего мира», - сказала Миранда Перес.