Ще більше дешевої енергії: яке відкриття підвищить ефективність сонячних панелей на 10%

Дослідження відкриває шлях до нового покоління кремнієвих елементів, що використовують синглетне ділення. Воно показало, що ефективність перетворення енергії можна підвищити більш, ніж на 10%. Подробиці розкрито в публікації "Австралійського центру просунутої фотовольтаїки".

Теоретичні моделі показали, що додавання шару синглетного поділу може підвищити ефективність кремнієвих сонячних елементів більш ніж на 10 відсотків. Таким чином ефективність традиційних моделей може перевищити 30%.

Більшість сучасних сонячних елементів перетворюють один поглинутий фотон на одну пару електрон-отвір, але синглетний розподіл дає змогу одному високоенергетичному фотону генерувати дві таких пари. Це призводить до подвоєння електричної енергії, що генерується в найсинішій частині сонячного спектра.

У розробці кремнієвих фотоелектричних систем на основі синглетного ділення були досягнуті значні успіхи, але у всіх відомих на сьогоднішній день зразках в якості матеріалу для синглетного ділення використовується тетрацен. Це фотохімічно нестабільний і тому непридатний для комерційного застосування.

У своєму дослідженні вчені з'ясували, що новий клас стабільних органічних молекул може бути інтегрований з кремнієм для підвищення ефективності, зниження тепловиділення і продовження терміну служби панелей. Вони використовували триплетний екситон, нанесений на пасивуючий шар з оксиду олова.

"Найважливіше значення має те, що ми розробили практичний шлях до більш продуктивних кремнієвих сонячних елементів без дорогого і складного тандемного виробництва, який промисловість тепер може випробувати", — заявив професор Нед Екінс-Докес.

Раніше писали, що вчені поліпшили перовскіт-кремнієві сонячні панелі на 200%. Нова речовина дала змогу знизити втрати енергії, збільшивши продуктивність.

Писали також, щосонячні панелі стали головним джерелом енергії в Європі. У другому кварталі 2025 року їхня частка в ЄС досягла рекордних 54%.