Свръхмощна слънчева батерия чупи физически рекорд, демонстрирайки 30,9% ефективност

Учените създадоха „тандемни“ фотоелектрически клетки, състоящи се от два различни слоя, които значително подобряват ефективността на преобразуване на слънчевата енергия.

Учени от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) постигнаха значителен пробив чрез създаването на двуслойна фотоволтаична клетка с ефективност на преобразуване от 30,9%. Изданието Ecoticias разказва подробности за това.

Традиционните слънчеви клетки превръщат само част от получената светлинна енергия в електричество. Максималната теоретична ефективност на тези панели е 31%, а най-ефективните налични в търговската мрежа са монокристалните панели с ефективност 24%. Това ограничение се дължи на неспособността на устройствата да преобразуват високоенергийните фотони, което ограничава общата им ефективност. За да се справят с това ограничение, учените от EPFL създадоха „тандемни“ фотоволтаични клетки, състоящи се от два различни слоя, които значително подобряват ефективността на преобразуване на енергията.

Най-горният слой е направен от перовскит — материал, който ефективно абсорбира високоенергийните фотони от светлинния спектър. От друга страна, долният слой е направен от силиций и има функцията да преобразува червената и инфрачервената светлина. Перовскитът в най-горния слой се третира с 2,3,4,5,6-пентафлуоробензилфосфонова киселина (pFBPA), която подобрява ефективността на клетките. Тази обработка, съчетана със субстрат, покрит с наночастици SiO2, намалява образуването на пори и оптимизира способността за преобразуване на клетката. Освен това горният слой включва субстрат, състоящ се от индий-калаен оксид, наночастици силициев диоксид, перовскит, бакминстерфулерен, фосфонова киселина, сребърен и цинков индиев оксид.

Всеки от тези материали е внимателно подбран и комбиниран, за да увеличи максимално усвояването на слънчевата енергия и ефективността на преобразуването. В крайна сметка този соларен панел счупи рекорда, регистрирайки ефективност от 30,9%, обещавайки по-ниски разходи и демонстрирайки по-ефективна и достъпна възобновяема енергия.

Припомняме ви още, че наскоро ви информирахме относно нов пробив в областта на слънчевата енергия чрез чудотворни сфери, които 200 пъти превъзхождат слънчевите панели и осигуряват енергия дори и от изкуствена светлина.