Здійснено прорив у ефективності перетворення сонячної енергії завдяки перовскітному фотоелемента

Наука, що стоїть за ефективністю

Перовськіт і кремній мають взаємодоповнюючі властивості поглинання світла, що робить їх ідеальною комбінацією для фотоелектричних елементів. У той час як кремній чудово поглинає світло з червоної та інфрачервоної частин спектра, перовскітні матеріали дуже ефективно вловлюють світло з синьої та зеленої областей.

Ця синергія дозволяє тандемним фотоелементам використовувати ширший спектр сонячного світла, підвищуючи загальну ефективність.

Прорив JinkoSolar був досягнутий завдяки інтеграції декількох передових технологій.

• Компанія застосувала технологію надтонких полікремнієвих пасивних контактів, новий метод поглинання світла і рекомбінаційний проміжний шар з високою світлопроникністю і рухливістю носіїв.
• Крім того, комірки мають ефективну технологію поверхневої пасивації з використанням гібридних матеріалів. Ці інновації в сукупності сприяють досягненню рекордної ефективності 33,34%.

Потенціал відкриття

Новий показник ефективності був підтверджено незалежними науковцями. Це досягнення перевершує попередній рекорд JinkoSolar у 32,33% для аналогічних фотоелектричних елементів, демонструючи швидкий прогрес у цій галузі.

Попри цей значний прогрес, є ще багато можливостей для вдосконалення. Німецькі вчені підрахували, що практична ефективність перетворення для перовскітних тандемних елементів може потенційно досягти 39,5%.

Досягнення цієї мети потребуватиме суттєвих змін в архітектурі комірки, таких як заміна бакмінстерфуллерену на більш прозорий шар переносу електронів та пошук альтернативи шарам оксиду олова-індію.

Хоча досягнення JinkoSolar заслуговує на увагу, воно не є найвищим показником ефективності, зафіксованим для перовскітних тандемних фотоелектричних елементів. Наразі цей титул належить китайському виробнику Longi, який у листопаді 2023 року досягнув ефективності 33,9%.

Крім того, дослідники з Університету KAUST в Саудівській Аравії повідомили про розробку тандемного перовскіт-кремнієвого пристрою з ефективністю 33,7% на початку 2023 року.