У Китаї відкрили революційний матеріал для сонячних панелей: як він змінить енергетику

Фотоелектричний елемент на основі матеріалу під час тестів у лабораторії досяг ККД у 21%, а його сертифікований ККД сягнув 20,8%, що стало новим рекордом за найвищою сертифікованою ефективністю в цій галузі. Дослідження опубліковано в міжнародному академічному журналі Nature Materials, передає інформаційне агентство Xinhua.

Органічні сонячні елементи відрізняються від неорганічних легкістю, технологічністю і високою механічною гнучкістю, що дозволяє виготовляти надтонкі панелі, які згортаються в рулони. Вони підходять як для сонячних електростанцій, вбудованих у будівлі, так і для живлення гнучких пристроїв, зокрема й таких, що носяться на тілі або одязі.

Органічні елементи також мають великий потенціал для використання нешкідливих розчинників і біорозкладних матеріалів, що підвищує екологічну безпеку в усьому життєвому циклі: від виробництва до завершення переробки в майбутньому.

Головною проблемою є відносно низька ефективність перетворення сонячної енергії в електрику. Як пояснила доцент Цай Юньхао, цей недолік багато в чому залежить від катодного інтерфейсу. Традиційні одношарові матеріали здебільшого мають низьку провідність, сильну рекомбінацію зарядів і погану морфологію тонкої плівки, що обмежує можливості підвищення ефективності та стабільності пристроїв.

Щоб усунути проблеми, команда вирішила об'єднати органічні та неорганічні матеріали. Вони розробили новий метод, щоб домогтися функціональної взаємодоповнюваності та взаємного посилення. У підсумку матеріал за своїми характеристиками сильно перевершив однокомпонентні системи. Технологія знизила кількість дефектів, поліпшила провідність і однорідність, тим самим оптимізувавши ефективність вилучення і перенесення заряду, а також поліпшивши перерозподіл зарядів.

За словами Цай Юньхао, новий матеріал ідеально підходить для створення гнучких сонячних пристроїв, переносної електроніки, "розумних" тканин і портативних зарядних пристроїв. Завдяки стабільності роботи та високій міцності, його можна використовувати для виробництва енергії в аерокосмічній галузі, безпілотних літальних апаратах і екстремальних умовах.

Раніше писали, що сонячні елементи Q.ANTUM похитнули закон фотовольтаїки. Йдеться про так звану межу Шоклі-Квайсера, яка свідчить, що звичайні кремнієві елементи не можуть подолати поріг ефективності в 33,7%.

Тим часом Австралія зможе замінити китайські сонячні панелі. Виробник Tindo Solar оголосив про будівництво величезної фабрики, яка допоможе задовольнити попит на технологію.