В Японії зробили тандемний сонячний елемент із рекордною ефективністю: у чому секрет

Інженери домоглися того, щоб перовскітний шар став прозорим і краще пропускав інфрачервоні промені.

Компанія EneCoat Technologies з Японії заявила про створення чотирьохконтактного тандемного сонячного елемента на основі перовскіту і кремнію з ефективністю 30,4% у партнерстві з Toyota Motor Corporation Ltd. Вона розмістила подробиці на своєму офіційному сайті.

У тандемному осередку використовується гнучкий верхній осередок із перовскіту з ефективністю 22,4% та коефіцієнтом пропускання інфрачервоного випромінювання 81%, а також загадкова кристалічна кремнієва сонячна технологія для нижнього пристрою, яку розробник поки що не розкриває. Це надзвичайно високий показник для сонячних елементів прозорого типу, який не фіксували ще ніде у світі. Компанія не уточнила, чи був результат підтверджений незалежною сторонньою організацією, але натякнула, що нові панелі планують розміщувати на дахах автомобілів.

"Значення ефективності перетворення, отримані під час цієї розробки, були виміряні на невеликій ділянці на рівні комірки, і ми продовжимо розробку великогабаритних модулів сонячних елементів для досягнення практичного застосування високоефективних сонячних елементів, які принесуть користь користувачам", — додали в EneCoat Technologies.

Сонячні батареї, що використовуються в автомобілях, супутниках та інших додатках, повинні мати максимально можливу ефективність перетворення через обмежену площу, доступну для їхнього встановлення. Теоретично максимальна ефективність перетворення енергії перовськітових елементів становить 33,7 %, а тандемних, які виготовляють шляхом з'єднання перовськітових та кристалічних кремнієвих елементів, — становить 43,8 %.Структура тандемних сонячних елементів передбачає окремі шари перовскіту і кремнію, розташовані в порядку прийому світла. Перовскитовий елемент на передньому плані поглинає видимий спектр і пропускає інфрачервону область, яку потім уловлює кремнієвий.

Перовскітовий сонячний елемент першим виробляє електрику, тож має вміти як добре генерувати енергію завдяки видимому світлу, так і передавати інфрачервоні промені далі без втрат. Цього разу обидві компанії зосередилися на пропускній спроможності перовскіту та значно збільшили її.

Ефективність перетворення виміряли на невеликій ділянці сонячного осередку, але в майбутньому EneCoat обіцяє зробити модуль великого розміру, які можна буде застосовувати на практиці. Результати буде презентовано на Азіатсько-Тихоокеанській міжнародній конференції з перовскітів, органічної фотовольтаїки та оптоелектроніки (IPEROP25), яка відбудеться 21 і 22 січня 2025 року в кампусі Удзі університету Кіото.

Компанія EneCoat розробляє низку додатків для своєї тонкоплівкової перовскитової технології, яку вона виготовляє за допомогою запатентованого процесу низькотемпературного осадження, наприклад, для тих галузей застосування, де потрібна висока ефективність в умовах слабкого освітлення, а також для зовнішніх фотоелектричних установок, де потрібні легкі та гнучкі сонячні панелі. Як зазначає сайт PV Magazine, станом на березень 2023 року ефективність її модулів становила 19,4%.

Источник: focus.ua