Текущий мировой рекорд для тандемных солнечных элементов, состоящих из кремниевого нижнего элемента и верхнего элемента из перовскита, в очередной раз побит в HZB. Новый тандемный солнечный элемент преобразует 32,5% падающего солнечного излучения в электрическую энергию. Сертификационный институт European Solar Test Installation (ESTI) в Италии измерил тандемную ячейку и официально подтвердил это значение, которое также включено в таблицу NREL технологий солнечных батарей, поддерживаемую Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, США.
Ученые из HZB смогли значительно повысить эффективность тандемных солнечных элементов из перовскита и кремния . «Это действительно большой скачок вперед, которого мы не предвидели несколько месяцев назад. Все команды, участвующие в HZB, особенно Центр компетенций в области фотоэлектрических систем (PVComB) и группы инновационной лаборатории HySPRINT, работали вместе успешно и с энтузиазмом», — говорит он. Профессор Стив Альбрехт.
Модификации интерфейса
Команда Альбрехта использовала усовершенствованный состав перовскита с очень умной модификацией интерфейса . Ведущие авторы, постдоки д-р Сильвия Мариотти и д-р Эйке Кёнен из группы Альбрехта, разработали модификацию интерфейса для уменьшения рекомбинационных потерь носителей заряда и провели подробный анализ, чтобы понять специфические свойства модификации интерфейса. Затем эти разработки были успешно реализованы в тандемных солнечных элементах и с помощью студентки магистратуры Леи Циммерманн в сочетании с дальнейшими оптическими улучшениями.
Кроме того, гораздо больше ученых и техников помогли разработать и изготовить тандемные элементы для достижения этого успеха. В целом, интерфейс и оптические модификации позволили получить самые высокие фотонапряжения (напряжение холостого хода) и привели к новому рекорду эффективности для этой увлекательной тандемной технологии.
Быстрый прогресс
Непрерывное повышение эффективности различными исследовательскими институтами и компаниями за последние годы и особенно за последний месяц было весьма интересным для отрасли: различные команды из HZB достигли рекордного значения в конце 2021 года с эффективностью 29,8%, которая была реализована с помощью периодических нанотекстур. Совсем недавно, летом 2022 года, Федеральная политехническая школа Лозанны, Швейцария, впервые сообщила о том, что сертифицированная тандемная ячейка превысила 30-процентный барьер на уровне 31,3 %, что является значительным скачком эффективности по сравнению со значением 2021 года.
С новым сертифицированным значением 32,5% рекорд снова установлен на HZB. «Мы очень рады новой ценности, поскольку она показывает, что тандемная технология перовскит/кремний очень перспективна для обеспечения устойчивого энергоснабжения», — говорит Альбрехт.
Научный директор HZB, профессор Бернд Рех, говорит: «Эффективность солнечных элементов тандемов HZB, составляющая 32,5%, теперь находится в диапазонах, ранее достигаемых только дорогими полупроводниками III/V. График NREL ясно показывает, насколько эффектно последние два увеличения по сравнению с EPFL и HZB действительно существуют».
Теги: батарея, Солнце, энергия
