Южнокорейский производитель объединил кремниевый элемент с перовскитовым, чтобы побить мировой рекорд эффективности солнечных батарей. Использованный метод позволил отодвинуть теоретический предел максимального преобразования энергии.
В начале 2024 года шведские исследователи установили мировой рекорд эффективности для солнечных батарей: коэффициент преобразования энергии составил 23,64 %. Однако недавно южнокорейский производитель Qcells пошел еще дальше, установив новый рекорд в 28,6 %. С 2016 года азиатская компания работает над созданием тандемного элемента, который сочетает в себе кремниевый элемент (в нижнем слое) и перовскитовый элемент (в верхнем слое). В частности, перовскитовая ячейка поглощает высокоэнергетический свет, чтобы кремниевая ячейка могла обрабатывать низкоэнергетический свет. Следует также отметить, что испытания проводились на ячейке M10, то есть формата 330,56 см².
«Мы привержены идее повышения эффективности солнечной энергии нового поколения и будем продолжать вкладывать значительные средства в исследования и разработки для развития этой области, поскольку каждый киловатт имеет значение для построения более устойчивого будущего», — сказал Даниэль Мерфельд, директор по новым технологиям компании Qcells.
Для кремниевого элемента теоретический предел преобразования энергии составляет 33,7 %. Это означает, что самое мощное устройство, которое может быть разработано, будет способно использовать только треть получаемой солнечной энергии. Поэтому южнокорейские исследователи применили перовскит, чтобы успешно отодвинуть этот предел. Сочетание двух материалов в тандемном элементе имеет теоретический предел преобразования 43 %, что на десять пунктов выше, чем у кремния. На данный момент ячейка Qcells все еще далека от этой цели, но надежда есть.
По словам ответственных за это исследование, новинка может довольно быстро появиться на рынке. Но рекорд не только в плане производительности. Исследователи считают, что основной интерес представляет конструкция ячейки, которую легко масштабировать и выпускать массово. Эта деталь может сократить время между ее открытием и коммерциализацией. Наконец, стоит отметить, что данный рекорд был подтвержден и сертифицирован Институтом солнечных энергетических систем Фраунгофера в Германии.