Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали двухслойный солнечный элемент, который генерирует больше энергии от солнечного света, чем обычные солнечные батареи.
Устройство с инновационной двухслойной конструкцией изготавливается путем распыления тонкого слоя перовскита на недорогой солнечный элемент. Нижний слой устройства изготовлен из соединения селенид меди-индия-галлия или CIGS.
В тестах, проведенных в Национальной лаборатории возобновляемой энергии Министерства энергетики США, ячейка смогла преобразовать 22,4% поступающей энергии солнца, что является рекордным показателем эффективности преобразования энергии для тандемного солнечного элемента с перовскитом-CIGS. Предыдущий рекорд, установленный в 2015 году группой исследовательского центра IBM Томаса Дж. Уотсона, составлял 10,9%. Коэффициент эффективности устройства UCLA аналогичен КПД поликремниевых солнечных элементов, которые в настоящее время доминируют на рынке фотопанелей.
Основной слой ячейки CIGS, толщиной около двух микрон, поглощает солнечный свет и генерирует энергию с 18,7% эффективности самостоятельно, но добавление слоя перовскита толщиной в один микрон повышает его эффективность.
Два слоя были объединены с помощью наноразмерного интерфейса, разработанного исследователями UCLA; интерфейс помогает придать устройству более высокое напряжение, что увеличивает объем мощности, которую он может передавать.
Метод распыления на слой перовскита можно легко и недорого включить в существующие процессы производства солнечных батарей.
— Наша технология повысила производительность существующих солнечных элементов CIGS почти на 20% от первоначальной производительности, — сообщили исследователи.
Далее ученые хотят разработать двухслойные устройства, приближающиеся к 30% эффективности преобразования энергии.