Новости Hardware

Немецкие учёные разработали технологию массового производства самых совершенных перовскитных солнечных ячеек

В самом престижном научном журнале Nature Energy вышла статья немецких учёных о разработке технологии масштабируемого производства самых совершенных на сегодня перовскитных солнечных фотоэлементов. Речь идёт о полностью перовскитном тандемном солнечном элементе, оба слоя которого содержат кристаллические структуры только этих минералов. Это означает, что такие элементы можно производить просто и быстро без потери довольно высокой эффективности.

 Источник изображения: Bahram Abdollahi Nejand, KIT

Источник изображения: Bahram Abdollahi Nejand, KIT

Тандемные солнечные элементы позволяют ячейкам работать в более широком энергетическом спектре. Например, верхний кремниевый слой поглощает красный и инфракрасные спектры, а нижний перовскитный — синий и зелёные. На прошлой неделе такие тандемные перовскитные ячейки установили рекорд по эффективности, когда КПД фотоэлементов впервые в истории превысил 30 % (для элемента площадью 1 см2, что важно, поскольку при увеличении масштаба КПД снижается). Результат удивительный, хотя следует помнить, что один из слоёв этого элемента представлен кремнием со всеми вытекающими особенностями производства, включая дорогую обработку.

В новом исследовании учёные из Технологического института Карлсруэ (KIT) задались целью создать тандемную ячейку исключительно из перовскитных минералов с разной шириной запрещённой зоны, что дало бы возможность верхнему и нижнему слоям ячейки работать с разными спектрами и избежать использования кремния. Полученный результат оказался настолько хорош, что учёные назвали разработку прямым путём к массовому производству тандемных чисто перовскитных ячеек.

Используя комбинации механического нанесения растворов и вакуумного напыления, исследователи создали ячейку, которая при чистой площади фотоэлемента 12,25 см2 (без учёта рамок и контактных электродов) показала КПД на уровне 19,1 %. При изготовлении такого же элемента площадью 0,1 см2 КПД составило 23,5 %. Кратное масштабирование процесса изготовления привело всего к неполным 5 % падения эффективности. Это означает, что техпроцесс может быть масштабирован до массового без значительной потери эффективности. При этом сохраняются главные преимущества производства перовскитных ячеек — обработка с помощью жидких растворов и, как следствие, возможность создавать фотоэлектрические поверхности сложных форм и на гибкой подложке.

Работа свободно доступна в издании Nature Energy по ссылке.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Они уже даже не стараются»: декабрьская линейка Games with Gold для подписчиков Xbox Live Gold и Xbox Game Pass Ultimate неприятно удивила игроков 27 мин.
МТС развернула облачный сервис для глобального распределения интернет-трафика 47 мин.
Утечка: в декабре подписчикам PS Plus достанется известнейшая трилогия ролевых игр BioWare и не только 2 ч.
«Объясните свою некомпетентность»: игроки ругают Blizzard за проблемы на запуске World of Warcraft: Dragonflight — компания уже ответила 3 ч.
AWS представила систему Time Sync в виде публичного NTP-сервиса 4 ч.
Samsung готовит приложение с инструкциями для самостоятельного ремонта электроники 6 ч.
Против Google подали коллективный иск 21 млн пользователей за слишком большие комиссии в Play Маркете 6 ч.
Star Wars Battlefront II получит полноценный VR-мод — работа над ним уже идёт полным ходом 6 ч.
«Сбер» открыл доступ к платформе синтеза и распознавания речи SaluteSpeech 6 ч.
VK запустила игровую стрим-платформу VK Play Live с выплатами для стримеров 6 ч.