Світовий рекорд: сонячна панель із незвичайних матеріалів досягла ефективності 24,6%

Дослідники з "Гельмгольц-Центрум Берлін" (HZB) і Берлінського університету імені Гумбольдта розробили тандемний сонячний елемент із CIGS-перовскіту, який досяг рекордної ефективності 24,6%. Це досягнення зафіксували фахівці незалежного Інституту Фраунгофера з систем сонячної енергетики, передає сайт SciTechDaily.

Німецькі інженери поєднали нижній елемент зі сплаву міді, індію, галію і селену (CIGS) з верхнім елементом на основі перовскіту. Поліпшивши контактні шари між ними, вченим вдалося підвищити ефективність до 24,6 %. Це поточний світовий рекорд серед офіційно підтверджених результатів.

Оголошене досягнення — не перший світовий рекорд HZB: команди HZB вже кілька разів встановлювали світові рекорди для тандемних сонячних елементів, востаннє — для тандемних сонячних елементів на основі кремнію та перовскіту, а також для комбінації CIGS і перовскіту.

Надефективний осередок з'явився на світ завдяки успішній командній роботі: верхній осередок був виготовлений студентом магістратури Технічного університету Берліна Теде Мельхопом під керівництвом Стефана Галла, а перовскітний лой виготовили у спільній лабораторії HZB і Берлінського університету імені Гумбольдта.

Осередок CIGS і контактні шари були виготовлені дослідником HZB Гільєрмо Фаріасом Басульто. Він також використовував високопродуктивну кластерну систему KOALA, яка дає змогу наносити перовськіти та контактні шари у вакуумі в HZB.

"У HZB у нас є вузькоспеціалізовані лабораторії та експерти, які є найкращими у своїх галузях. З цим світовим рекордом тандемної комірки вони вкотре показали, наскільки плідно вони працюють разом, — заявив професор Рутгер Шлатманн, представник відділу сонячної енергетики в HZB. — Ми впевнені, що тандемні комірки CIGS-перовськіт можуть досягти набагато вищої ефективності, ймовірно, понад 30%".

Тандемні сонячні елементи, які об'єднують дві тонкі плівки з різних матеріалів, забезпечують високу ефективність при мінімальному впливі на навколишнє середовище. Вони використовують відносно мало енергії та сировини для виробництва, що знижує їхній екологічний слід. У той час як на ринку домінують кремнієві сонячні елементи, тонкоплівкові альтернативи, такі як CIGS (мідь, індій, галій і селен), також широко використовуються. Зокрема, тонкі плівки CIGS можна наносити на гнучкі підкладки, що розширює їхні потенційні сфери застосування.

Раніше в Австралії зробили панель із рекордною ефективністю перетворення енергії (13,2%) серед широкозонних сонячних елементів на основі кестериту (CZTS). У його основі лежить тонкоплівковий гнучкий матеріал з великою шириною забороненої зони, що складається з міді, цинку, олова і сірки.

У грудні повідомляли, що виробник Qcells з Південної Кореї створив тандемний сонячний елемент з ефективністю 28,6% — це теж світовий рекорд у своїй категорії. У цьому випадку шар перовскіту об'єднали з кремнієвим.