Рекорд эффективности: немецкие тандемные солнечные панели преодолели отметку в 25% КПД

Ученые из Центра Гельмгольца в Берлине (HZB) совместно с коллегами из Университета имени Гумбольдта добились выдающегося результата, установив очередной мировой рекорд продуктивности для тонкопленочных тандемных фотоэлементов. Сертифицированный показатель КПД устройства достиг отметки 25,5%, значительно превзойдя прежнее достижение команды в 24,6%.

Особую значимость имеет тот факт, что тестируемый образец обладает площадью 1,081 см². В индустрии фотовольтаики преодоление барьера в 1 см² служит важным индикатором: именно такие устройства вносятся в авторитетные каталоги Solar Cell Efficiency Tables и считаются пригодными для масштабирования, в отличие от крошечных экспериментальных прототипов.

Инновационный элемент использует двухслойную тандемную структуру. Основой служит подложка из CIGS (сплав меди, индия, галлия и селена), поверх которой нанесен слой перовскита. Такое сочетание материалов позволяет охватить максимально широкий диапазон солнечного излучения: перовскит берет на себя коротковолновую часть спектра, тогда как CIGS эффективно трансформирует красные и инфракрасные лучи.

Для достижения столь высоких показателей исследователи провели глубокую оптимизацию ширины запрещенной зоны CIGS, доработали интерфейсные покрытия и внедрили инновационные пассивирующие слои толщиной всего в 1 нанометр. Эти меры позволили свести к минимуму энергетические потери в процессе генерации тока.

Параллельно специалисты создали мини-модуль площадью 2,25 см², продемонстрировавший КПД 19,7%. По прогнозам разработчиков, нынешняя архитектура обладает потенциалом для достижения 27,5% эффективности на уровне лаборатории, а в будущем технология способна преодолеть рубеж в 30%.

Легкость и гибкость, присущие тонкопленочным панелям, делают их перспективным решением для интеграции в те сферы, где установка жестких кремниевых модулей невозможна или неэффективна.

Источник: iXBT