Саудівські та німецькі дослідники розробили новий сонячний елемент із вражаючим ККД 31,2%. Елемент, що складається з тандемного композиту перовскіт-кремній, може стати основою для більш ефективних сонячних елементів, ніж існують зараз. Осередок був розроблений у співпраці між Науково-технологічним університетом короля Абдулли (KAUST) і Гельмгольц-центром Берліна (HZB). За словами дослідників, що стоять за коміркою, вона досягає ефективного відведення заряду та пасивації інтерфейсу.

Тандеми перовскіт-кремній довели свій високопродуктивний потенціал, і багато фотоелементів на їхній основі тепер досягають ефективності понад 30%, пояснили вчені. Пристрої демонструють поліпшені характеристики завдяки контактній пасивації з використанням 2D-перовскітів.

Дослідники використовували покриття з лез замість центрифугування, оскільки останнє має проблеми з масштабованістю, що негативно впливає на комерціалізацію методу. Зокрема, таке покриття використовувалося для нанесення 3D-шару перовскіту. У підсумку група розробила інкапсульований тандемний пристрій площею 1 кв. см з використанням підкладки з оксиду індію-олова (ITO). Він складається з декількох шарів, включно з аморфним кремнієм (a-Si), кристалічним кремнієвим поглиначем і прозорим заднім контактом з оксиду індію-цинку (IZO). Воно також має двовимірний (2D) шар перовскіту і тривимірний (3D) шар перовскіту і шар йодиду п-фенілендіамінія (PDAI).

За стандартних умов освітлення тандемна комірка зберігала приблизно 80% своєї початкової ефективності протягом 1700 годин за інтенсивності в 1 сонце.

Загальна стратегія, яка включала міцний склад перовскита і нижній 2D-інтерфейс, дала змогу вперше отримати сертифікацію для тандемних осередків з покриттям з лез, з ефективністю 31,2%, виміряною в Інституті систем сонячної енергетики Фраунгофера (ISE), повідомили вчені.

Для порівняння: найефективнішим тандемним пристроєм на сьогодні є осередок з ефективністю 34,6%, представлений китайським виробником Longi у вересні.

Джерело: Фокус, Interesting Engineering