Компания Sharp поделилась новостью о создании тандемного солнечного элемента из полупроводниковых материалов, КПД которого достигло мирового рекорда — 33,66 %. Что важно, этот показатель установлен для солнечной панели практической ценности площадью 775 см2. В планах Sharp устанавливать такие панели на электромобили и другие мобильные платформы, чтобы солнечный свет увеличивал пробег.
Источник изображений: Sharp
Чтобы солнечная ячейка работала эффективнее, её создают многослойной, чтобы каждый слой поглощал свет в своём диапазоне. Такие ячейки называют тандемными, и в них обычно кремний чередуется с перовскитами или с полупроводниками из III или V групп таблицы Менделеева. Копания Sharp не использует перовскиты, хотя они показали себя предельно перспективными для солнечных элементов. Исследователи Sharp занимаются полупроводниками и добились в этом впечатляющих успехов.
В прошлом году трёхпереходный тандемный элемент Sharp, по свидетельству AIST (Национального института передовой промышленной науки и технологии Японии), установил мировой рекорд эффективности, показав КПД на уровне 32,65 %. Новый элемент лишился одного перехода и стал формально двухпереходным, что увеличило приток света к нижележащему кремниевому слою и позволило увеличить КПД до нового рекордного значения в 33,66 %.
Хитрость заключается в том, что верхний слой представлен составным и фактически двухпереходным элементом из индия/галлия/фосфора и арсенида галлия. Проще говоря, Sharp заменила два перехода из полупроводников одним составным. За счёт этого ячейки стали на треть тоньше, что тоже важно для массового производства — они будут определённо дешевле ячеек, содержащих стек из трёх переходов.