Только в августе прошлого года Институт солнечных энергетических систем имени Фраунгофера ISE сообщил о новой рекордной эффективности в 25,9 процента для тандемного фотоэлемента III-V/Si, выращенного непосредственно на кремнии. Сейчас группа исследователей из Фрайбурга сообщает о новом мировом рекорде монолитного тандемного фотоэлемента, состоящего из полупроводников III-V и кремния: в наземном спектре AM1.5g фотоэлемент преобразовал 35,9 процентов солнечного света в электрическую энергию, говорится в сообщении.
По данным института Фраунгофера ISE, фотоэлемент демонстрирует потенциал тандемной солнечной энергетики на основе кремния. Все слои полупроводников III-V на атомном уровне напрямую соединены с кремниевым подэлементом; видимый снаружи, он напоминает обычный фотоэлемент с двумя контактами. При такой конструкции он достигает той же эффективности, что и лучшая механически сложенная конструкция с четырьмя контактами, которая была опубликована совместно NREL, CSEM и EPFL в 2017 году. ISE описывает использование нового составного полупроводника — GaInAsP — в среднем фотоэлементе, как необходимое для улучшения. Новый материал еще больше увеличивает срок службы носителей заряда и, таким образом, достигает более высокого напряжения фотоэлемента.
Затраты на производство этих фотоэлементов все еще значительно выше, чем у классических кремниевых, говорится в заявлении института. Это связано со сложной эпитаксией слоев III-V группы и множеством дополнительных полупроводниковых процессов, необходимых для производства фотоэлементов. Цель состоит в том, чтобы в будущем сделать производство более рентабельным и, таким образом, также обратиться к рынку наземных солнечных электростанций — в настоящее время этот фотоэлемент в основном предназначен для применения там, где высокая мощность на единицу площади является особенно выгодной, например, в самолетах и беспилотных летательных аппаратах с электроприводом.
Источник: https://www.pv-magazine.de/2021/04/23/fraunhofer-ise-meldet-rekord-wirkungsgrad-von-359-prozent-fuer-iii-v-si-tandem-solarzelle/
Перевод выполнен с разрешения редакции журнала pv magazine.
