Приближаясь к пределу: немецкие учёные установили новый рекорд эффективности солнечных элементов

Илья Склюев – 12 декабря 2020

Достичь уникального результата в 29.15 процентов эффективности удалось за счёт экспериментов с объединением кремния и перовскита.

Всё хорошее рано или поздно заканчивается, и невероятная по недавним меркам эффективность кремниевых солнечных элементов, достигавшая значений до 20 процентов КПД, перестаёт быть идеалом. Теперь место кремния может занять его тандем с перовскитом.

Группа исследователей из немецкого Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) добилась рекордной эффективности работы солнечных элементов на основе кремния и перовскита: её значение составило 29.15 процентов. Описание достижения учёных опубликовал научный журнал Science.

Известно, что обычные кремниевые солнечные элементы эффективно преобразуют в электричество инфракрасные компоненты света, в то время как некоторые перовскитные соединения лучше справляются с видимым излучением. Чтобы достичь максимальной эффективности работы этих видов материалов, исследователи решили объединить их в два связанных полупроводника.

Ранее эксперименты по объединению перовскита и кремния уже заканчивались успехом: ещё пять лёт назад исследователям удавалось достичь результата 13.7 процентов эффективности. Всё последующее время это значение увеличивалось, но именно немецким учёным удалось получить лучшую производительность тандема в 29.15 процентов при теоретическом пределе в 35.

Пока что учёным удалось создать прототип размером всего в 1 квадрантный сантиметр, но, по их словам, в будущем его легко можно будет масштабировать с целью коммерческого использования.

Фото: Eike Koehnen / HZB