Sharp розробила рекордно ефективні фотоелементи для електромобілів
Інженери японської корпорації досягли найвищого показника ефективності перетворення для багатошарових фотоелементів, що поєднують тандемний двомірний модуль з кремнієвим. Новий рекорд - 33,66% - побив торішнє досягнення компанії Sharp на одну соту відсотка. Крім того, дослідники значно знизили товщину елемента, що зменшило витрату матеріалу.
Для того, щоб підвищити привабливість електромобілів, їх намагаються оснастити сонячними панелями, що дозволяють збільшити запас ходу та заощадити на електриці. З цією метою Sharp розробляє сонячні модулі, які можна монтувати на транспорт і які володітимуть високою продуктивністю та низькою вартістю.
У 2013 році фахівці Sharp досягли ККД 37,9% для триперехідного сонячного елемента малої площі – 1,05 см², повідомляє сайт компанії. 2022-го вони модифікували структуру, помістивши елемент між двома тонкими шарами. Підвищивши середню ефективність конверсії та щільність упаковки елемента, вони досягли ККД у 32,65% для легкого та гнучкого модуля з площею 965 см².
Потім, змінивши ще раз архітектуру багатошарового модуля, інженери Sharp досягли для модуля достатньої площі - 775 см - ефективності перетворення 33,66%.
У першу чергу інженери замінили традиційний триперехідний шар з арсеніду індія-галію на двоперехідний з індія-галію-фосфору та арсеніду галію як верхній шар і кремній для нижнього шару. Тандемний двоперехідний елемент у верхньому шарі забезпечує високу ефективність навіть при невеликій товщині та покращує перенесення світла до нижнього шару. Це дозволяє перетворювати на енергію світло різних довжин хвиль. Крім того, товщина тандемного двоперехідного елемента може бути знижена більш ніж на дві третини традиційних триперехідних осередків, що зменшує витрату матеріалу.
Новий модуль буде представлений на міжнародній виставці досягнень компанії, що проходитиме у Токіо з 10 по 12 листопада. Надалі Sharp збирається продовжити розробку, підвищення ефективності та зниження собівартості сонячних модулів з наміром встановлювати їх на електромобілі, а також використовувати в авіації та космонавтиці.
Команда дослідників з Бангладеш розробила і змоделювала повністю неорганічний тандемний пристрій із шару міді, індія, галію і селену та шару перовскіту, напруга якого може досягати 2,48 В. Запропонований вченими метод застосуємо до подвійних фотоелементів, створених з інших матеріалів.