Менша за поштову марку. Німецька комірка перетворила на струм рекордні 25,5% сонячного світла

Про це повідомляє видання Interesting Engineering.

Тандемна комірка замість одного матеріалу поєднує два різні, розміщені один над одним. За основу команда взяла шар із міді, індію, галію та селену (CIGS), а зверху нанесла перовскіт — гнучку кристалічну структуру. Кожен матеріал уловлює свою частину спектра: верхній перовскітовий шар ефективно поглинає високоенергетичне синє світло, а решта проходить крізь нього до нижнього шару, який уловлює інфрачервоне світло.

Тонкоплівкові матеріали і перовскіт легкі та гнучкі, тому такі сонячні комірки можна наносити на вигнуті поверхні, вбудовувати у вікна будівель чи монтувати на дахи автомобілів, де жорсткі панелі непридатні.

Розмір готової комірки — 1,081 см². Її створення потребувало надзвичайної точності: доктор Гільєрмо Фаріас Басульто регулював ширину забороненої зони основи CIGS, а хімік Вуай Чжан підбирав атомні покриття, щоб струм не витікав на внутрішніх межах.

«Щоб перевершити наш попередній рубіж […], ми задіяли нижні комірки з різною шириною забороненої зони та два різні за товщиною шари оксиду цинку, легованого алюмінієм, зі схожими характеристиками», — пояснив Басульто.

Подолання позначки в 1 см² вважається серйозним бар'єром у сонячній енергетиці. Приміром, довідник Solar Cell Efficiency Tables (ще відомий як Зелені таблиці) не вносить жодну технологію в перелік, доки та не доведе свою ефективність на площі понад 1 см².

«Фізика, закладена в нинішню архітектуру нашої комірки, вказує, що 25,5% — лише проміжна сходинка, адже наші власні випробування схожих архітектур уже досягли ефективності 27,5%», — стверджує Басульто.