Солнечная батарея с прозрачным пассивным контактом обеспечивает КПД 23,99%

Немецкие ученые построили солнечные элементы с ультратонкими прозрачными слоями, которые, как утверждается, эффективны в предотвращении событий рекомбинации. По словам исследователей, технология, потенциал которой может достигать эффективности, близкой к 26%, может быть легко расширена для коммерческого производства.

Исследователи из Института исследований энергетики и Клима Юлиха (IEK-5) в Германии утверждают, что изготовили прототип солнечного элемента на основе прозрачного пассивного контакта (TPC) с эффективностью преобразования энергии 23,99%.

Результат был подтвержден лабораторией CalTeC Института исследований солнечной энергии в Хамелине (ISFH) . «Это означает, что солнечные элементы Jülich TPC по-прежнему стоят немного ниже лучших кристаллических кремниевых элементов, произведенных в лабораториях на сегодняшний день», — заявили ученые. «Но параллельное моделирование показало, что с помощью технологии TPC возможен КПД более 26 процентов».

Пассивация устройства была достигнута за счет ультратонких прозрачных слоев, которые, как утверждается, эффективны в предотвращении событий рекомбинации. «В этом процессе уже сгенерированные отрицательные и положительные носители заряда объединяются и нейтрализуют друг друга, прежде чем их можно будет использовать для потока солнечного электричества», — пояснила немецкая группа. «Этому эффекту можно противодействовать с помощью специальных материалов, обладающих особым свойством — пассивацией».

Производственный процесс основан на влажных химических процессах, химическом осаждении из паровой фазы (CVD) и технике распыления. Прототип был изготовлен с двойным слоем крошечных пирамидальных нанокристаллов карбида кремния и прозрачным слоем оксида индия и олова, которые были нанесены на тонкий слой диоксида кремния.

Ученые также утверждают, что, помимо обеспечения желаемой пассивации, прозрачные слои уменьшают падение света и обладают высокой электропроводностью. «Ни один другой подход до сих пор не сочетает эти три свойства — пассивацию, прозрачность, проводимость — с нашим новым дизайном», — сказал исследователь Кайнинг Динг, отметив, что технология пассивации может быть легко расширена для коммерческого производства. «Мы ожидаем, что производители солнечных элементов проявят большой интерес к нашей технологии», — заявил он.