Команда исследователей из Берлинского центра материалов и энергетики имени Гельмгольца достигла мирового рекорда эффективности в 29,15% для тандемного фотоэлемента, изготовленного из кремния и перовскита.
Даже без инкапсуляции тандемный элемент показывает стабильную работу в течение более 300 часов. Группа Стива Альбрехта исследовала физические процессы на границах раздела и, в частности, улучшила транспортировку носителей заряда.
Тандемные фотоэлементы более эффективно используют солнечный спектр. Кремниевые фотоэлементы в первую очередь преобразуют инфракрасные частицы света в электрическую энергию, в то время как перовскитные соединения могут эффективно использовать видимые части солнечного света. «Фотоэлементы, изготовленные из двух полупроводников с разной шириной запрещенной зоны, могут работать в тандеме и достигать значительно более высокого уровня эффективности, чем каждая часть сама по себе», — отмечают исследователи.
Еще в начале 2020 года команда под руководством Стива Альбрехта из Берлинского Центра превзошла предыдущий мировой рекорд в 28,0% по тандемным фотоэлементам, изготовленным из кремния и перовскита (Oxford PV). Новое значение в 29,15% было сертифицировано ISE Фраунгофера и занесено в таблицу NREL.
Дальнейшие исследования в настоящее время движутся в направлении расчетного максимального коэффициента полезного действия в 32,4%. «Мы, безусловно, можем достичь более 30 процентов», — говорит Альбрехт.
В проекте участвуют ученые из Каунасского технологического университета (Литва), Люблянского университета (Словения), Шеффилдского университета (Великобритания), Потсдамского университета, а также Физико-технического университета (PTB), Технологического и экономического университета в Берлине и Технического университета Берлина, где Альбрехт является младшим профессором. Работы на двух частях тандемного фотоэлемента проводились в лаборатории HySPRINT и на PVcomB в HZB.
Источник: https://www.photon.info/de/news/perowskitsilizium-tandemsolarzellen-knapp-vor-der-schwelle-zu-30-prozent-wirkungsgrad