Революция в солнечной энергетике: эффективность тандемных элементов достигла 27,8%

Революция в солнечной энергетике: эффективность тандемных элементов достигла 27,8%

Инновационное достижение

Исследователи из Саудовской Аравии и Германии совершили прорыв в области солнечной энергетики, создав тандемные солнечные элементы на основе перовскита и кремния с рекордной эффективностью преобразования энергии 27,8% и напряжением холостого хода 1,9 В. Это достижение стало результатом 18-месячного сотрудничества между двумя ведущими научными центрами.

Технологические инновации

Разработка основана на революционном двухэтапном гибридном методе напыления перовскита на кремниевую ячейку. Ключевыми параметрами процесса являются:

• Точная регулировка толщины влажной плёнки
• Контроль скорости испарения растворителя
• Оптимизация скорости вращения диска

Научные открытия

В ходе исследования были сделаны важные открытия:

• Выявлена прямая корреляция между скоростью вращения диска и эффективностью преобразования перовскита
• Определено оптимальное соотношение скоростей нанесения покрытия и испарения растворителя
• Разработан метод увеличения размера зёрен с помощью кристаллизационных добавок
• Достигнуто восьмикратное сокращение расхода раствора по сравнению с существующими методами

Практическое значение

Технология открывает новые перспективы:

• Возможность масштабирования производственного процесса
• Повышение качества перовскитовой плёнки
• Снижение затрат на производство солнечных элементов
• Улучшение эксплуатационных характеристик

Результаты полевых испытаний

После успешного тестирования на открытом воздухе в течение месяца были получены следующие результаты:

• Подтверждена работоспособность технологии в реальных условиях
• Выявлены области для улучшения качества перовскита
• Собраны данные для дальнейших исследований стабильности

Перспективы развития

В планах исследователей:

• Совершенствование состава перовскита для повышения стабильности
• Оптимизация межфазных границ
• Минимизация нерадиационной рекомбинации
• Разработка масштабируемых химико-технологических подходов
• Внедрение струйной печати и процессов распыления
• Улучшение качества перовскита через композиционную инженерию

Влияние на отрасль

Достижения имеют важное значение для развития солнечной энергетики:

• Повышение эффективности преобразования солнечной энергии
• Снижение стоимости производства солнечных панелей
• Ускорение процесса масштабирования технологий
• Расширение возможностей применения солнечных элементов
• Стимулирование дальнейших исследований в области перовскитовых материалов

Это открытие может стать важным шагом на пути к более эффективной и доступной солнечной энергетике будущего, открывая новые возможности для масштабирования производства и снижения стоимости солнечных панелей.