Исследователи из Центра энергетических исследований Нидерландов (ECN) разработали двусторонний солнечный элемент с эффективностью 30,2%.
Они достигли этого, наложив слой перовскита поверх существующей двусторонней ячейки, в результате чего появилось устройство, объединяющее две технологии: одну, оптимизированную для захвата фотонов с высокой энергией, и другую, которая лучше всего работает с низкоэнергетическими частицами.
Исследование проводилось в сотрудничестве со специалистами по тонкопленочным технологиям Solliance.
Тандемное устройство использует конфигурацию с четырьмя терминалами, таким образом, имея отдельные цепи для верхней и нижней ячеек, которые обеспечивают динамическую точную настройку и оптимизацию выхода энергии.
Такая ячейка способна захватывать свет на передней и задней сторонах, реагируя на изменчивость падающего света благодаря своей электронной конструкции.
Фактическое измерение эффективности было рассчитано, а не измерено напрямую. Во-первых, исследователи рассчитали, какой должна быть эффективность однофазного устройства, равная эффективности двухфазного устройства. Затем они увеличили это число на 20%, чтобы учесть дополнительную энергию, генерируемую задней частью ячейки.
— Тандемная эффективность нашего устройства в двухстороннем эквиваленте составляет 30,2%, что превышает предел однофазных кремниевых солнечных элементов, — утверждает ECN.
Команда считает, что эффективность их фотоэлектрической ячейки может достичь 35% в течение 3-5 лет.
— Мы хотим сократить время выхода на рынок, и поэтому мы работаем вместе с партнерами, чтобы подготовить данную технологию к массовому производству, — сказал Джанлука Колетти, руководитель программы по тандемной технологии в ECN.
До сих пор исследователи солнечных элементов концентрировались в основном на традиционных кремниевых солнечных элементах или на перовскитовых солнечных технологиях. Объединение исследований может стать ключом к созданию солнечных элементов, которые максимизируют весь доступный солнечный свет, как прямой, так и непрямой, для создания продуктов с максимально эффективностью.