Ефективність сонячних батарей довели до рекордного показника ККД

Дослідницька група Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) опублікувала в журналі Science статтю про розробку тандемного сонячного елемента з перовскіту і кремнію. Його ефективність склала 29,15%, і це світовий рекорд. Попереднє рекордне значення дорівнювало 28%.

Вчені розраховують довести ефективність тандемного сонячного елемента до 30%. Більш того, вони вважають, що і ця позначка може бути перевищена.

Зараз основним матеріалом для сонячних елементів є кремній, а розробки з використанням перовскіта (титаната кальцію) ведуться паралельно. Вчені вважають, що потенціал унікального матеріалу ще не розкритий повністю. Комбінуючи обидва матеріали, вдалося отримати приріст ефективності. Дослідники пояснюють це наступним чином:

"Сонячні елементи, що складаються з двох напівпровідників з різною шириною забороненої зони, здатні демонструвати значно вищу ефективність при використанні в тандемі в порівнянні з окремими елементами. Це пов'язано з тим, що тандемні елементи повніше використовують сонячний спектр. Зокрема, звичайні кремнієві сонячні елементи головним чином ефективно перетворять в електричну енергію інфрачервону частину сонячного спектра, в той час як певні сполуки перовскіта можуть ефективно перетворювати видиму частину спектра, роблячи це поєднання таким потужним."

Важливо, що використання перовскіта і кремнію не збільшує вартість сонячних панелей. Що стосується довговічності, лабораторний зразок розміром 1 x 1 см після 300 годин роботи без захисної оболонки зберіг 95% початкової ефективності.

Сонячні панелі з перовскита вважаються гідною заміною кремнієвим, що має підняти ефективність отримання електрики за допомогою сонячного світла. У лабораторних умовах комірки з фотоелементів на основі первоскіта показують рекордну ефективність, помітно перевершує ефективність кремнію.

На жаль, ця перевага втрачається при спробах створити перовскітні комірки і модулі великої площі. Вирішити цю проблему змогли німецькі вчені. Про прорив повідомили дослідники з Технологічного інституту Карлсруе (KIT). Вчені розробили і випробували техпроцес, в ході якого вдалося створити досить великі сонячні панелі на основі перовскиту і при цьому майже не втратити ефективність, отриману в лабораторних умовах.

Так, в порівнянні з лабораторними зразками комірок зі сторонами в кілька міліметрів, нові зразки були збільшені в розмірах до 500 разів - до площі в 4 см2. Ефективність збільшених комірок виявилася на рівні 18%, що лише трохи нижче можливостей лабораторних зразків (25%).

Запропонована технологія після ряду додаткових поліпшень може стати основою для масового виробництва перовскітних сонячних панелей, але для цього ККД необхідно довести до 20%, що буде порівнянно і в ряді випадків краще, ніж ККД монокристалічних сонячних панелей, і значно краще, ніж ККД полікристалічних.

Компанія ЕКО ЕНЕРГІЯ (м.Івано-Франківськ) пропонує по найкращій вартості сонячні батареї 30 квт, і іншої потужності. Все обладнання сертифіковане, гарантія якості, комплексне підключення, безкоштовна професійно консультація.