«Технологии использования чистых и возобновляемых ресурсов невероятно важны для снижения выбросов углекислого газа. Фотоэлементы, преобразующие солнечную энергию в электрическую, являются одной из наиболее перспективных технологий производства чистой электроэнергии. Высокая эффективность преобразования энергии фотоэлементов имеет решающее значение для получения большего количества электроэнергии при использовании ограниченной площади, а это, в свою очередь, снижает общую цену создания солнечной энергии», — говорит ведущий исследователь Хоу И (Hou Yi) с факультета химической и биомолекулярной инженерии Национального университета Сингапура (NUS), который также возглавляет группу «Многопереходные фотоэлементы на основе перовскита» в Исследовательском институте солнечной энергии Сингапура при NUS.
«Основным вдохновением этого исследования является повышение эффективности преобразования энергии перовскит/органических тандемных фотоэлементов. В нашей последней работе мы продемонстрировали эффективность преобразования энергии в 23,6% — это самый эффективный показатель для фотоэлементов такого типа на сегодняшний день», — заявил доктор Чен Вэй, научный сотрудник факультета химической и биомолекулярной инженерии NUS и первый автор данной работы.
Это достижение является значительным скачком по сравнению с текущим коэффициентом преобразования мощности около 20%, о котором сообщалось в различных других исследованиях перовскит/органических тандемных фотоэлементов, а также приближается к коэффициенту преобразования мощности 26,7% кремниевых фотоэлементов, которые являются ведущей технологией на современном рынке солнечной энергетики.
Информация об этой технологии была опубликована в журнале Nature Energy 20 января 2022 года. Исследование проводилось в сотрудничестве с учеными из Университета Гонконга, а также Южного университета науки и технологии.
Традиционные фотоэлементы, используемые в современных солнечных электростанциях, основаны на однопереходной схеме. Практическая эффективность преобразования энергии однопереходных фотоэлементов ограничена примерно 27% в промышленном производстве. Чтобы расширить границы производства солнечной электроэнергии, несомненно, потребуются уникальные варианты фотоэлементов, позволяющие значительно повысить эффективность преобразования энергии.
Для того чтобы повысить эффективность преобразования энергии фотоэлементов до уровня выше 30%, необходимо использовать два или более слоя поглотителя (многопереходные фотолементы). Тандемные фотоэлементы, которые изготавливаются с использованием 2 различных сортов материалов, являются горячей темой для исследований.
В своем новейшем проекте доцент Хоу, а также его группа вносят новый вклад в развитие тандемных фотоэлементов на основе перовскита/органических материалов. Их исследования открывают путь к тонкопленочным тандемным фотоэлементам, которые легки и гибки, что может найти широкое применение.
Источник: https://list.solar/news/research-team-1/