Соединив перовскитный слой с традиционным кремниевым элементом, инженерам удалось повысить эффективность системы почти на 20%. Эксперты уже говорят о невероятном успехе — впервые подобная система создана с упором на экономичность производства.
Перовскиты — перспективный материал для создания солнечных батарей. Согласно расчетам, наиболее эффективным решением будет совместить слой перовскита со стандартной кремниевой фотопанелью, чтобы обеспечить максимальное поглощение солнечной энергии. Однако предложенные до сих пор способы оказывались слишком дорогими.
Свой подход к решению проблемы представила команда исследователей, о работе которых рассказывает Science Magazine. Обычно в гибридных солнечных панелях слой перовскита генерирует электрический ток на основе фотонов синего спектра, однако в новой разработке он используется иначе.
Инженеры настроили перовскитный слой таким образом, чтобы он преобразовывал почти все высокоэнергетические синие фотоны в ближнее ИК-излучение — форму, доступную для лежащей ниже кремниевой панели.
В результате эффективность поглощения света повысилась почти на 20% — с 27% до 33,2%. По словам экспертов, это очень значительное увеличение. Полученные результаты предстоит перепроверить, но даже если рост эффективности составит «всего лишь» 10%, как предполагают некоторые скептики, это будет выдающимся достижением.
Решена и еще одна важная для создания гибридных элементов проблема — равномерного распределения перовскитов над кремниевой панелью. Обычно кремниевый фотоэлемент накрывают стеклом, которое слишком шероховато, чтобы дополнительный слой лег ровно. В новой же разработке вакуумное осаждение позволило вырастить равномерный и тонкий слой перовскита, легированного иттербием, непосредственно на стеклянной поверхности.
Чтобы коммерциализировать разработку, ее авторы в прошлом месяце запустили стартап BlueDot. Однако на молодом рынке уже намечается острая конкуренция: свои версии перовскитно-кремниевых «сэндвичей» уже испытывают такие компании, как британская Oxford PV и польская Saule Technologies.
Даже лучшие фотоэлементы не могут производить электричество по ночам или в очень пасмурную погоду, поэтому солнечные электростанции нуждаются в системах хранения энергии. Крупнейшая из них вскоре появится во Флориде.
