Еще больше дешевой энергии: какое открытие повысит эффективность солнечных панелей на 10%

Исследование открывает путь к новому поколению кремниевых элементов, использующих синглетное деление. Оно показало, что эффективность преобразования энергии можно повысить более, чем на 10%. Подробности раскрыты в публикации "Австралийского центра продвинутой фотовольтаики".

Теоретические модели показали, что добавление слоя синглетного деления может повысить эффективность кремниевых солнечных элементов более чем на 10 процентов. Таким образом эффективность традиционных моделей может превысить 30%.

Большинство современных солнечных элементов преобразуют один поглощенный фотон в одну пару электрон-отверстие, но синглетное деление позволяет одному высокоэнергетическому фотону генерировать две таких пары. Это приводит к удвоению электрической энергии, генерируемой в самой синей части солнечного спектра.

В разработке кремниевых фотоэлектрических систем на основе синглетного деления были достигнуты значительные успехи, но во всех известных на сегодняшний день образцах в качестве материала для синглетного деления используется тетрацен. Это фотохимически нестабилен и поэтому непригоден для коммерческого применения.

В своем исследовании ученые выяснили, что новый класс стабильных органических молекул может быть интегрирован с кремнием для повышения эффективности, снижения тепловыделения и продления срока службы панелей. Они использовали триплетный экситон, нанесенный на пассивирующий слой из оксида олова.

"Важнейшее значение имеет то, что мы разработали практический путь к более производительным кремниевым солнечным элементам без дорогостоящего и сложного тандемного производства, который промышленность теперь может опробовать", — заявил профессор Нед Экинс-Докес.

Писали также, чтосолнечные панели стали главным источником энергии в Европе. Во втором квартале 2025 года их доля в ЕС достигла рекордных 54%.