Vokietijos ir Belgijos mokslininkai kuria naują saulės elementą, kurio fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra 25 proc

Vokietijos ir Belgijos mokslininkai dirbo kartu kurdami naują tandeminį kalcio titanito ir vario indžio diselenido (CIS) saulės elementą, kurio fotovoltinės konversijos efektyvumas yra 25 proc. – didžiausias kada nors pasiektas tokioje klasėje. Saulės elementas yra lankstus, lengvas ir universalus, daug žadantis pritaikymas transporto priemonėse, nešiojamuose įrenginiuose ir sulankstomus įrenginiuose. Naujausi tyrimai buvo paskelbti žurnale ACS-Energy Letters, Amerikos chemijos draugijos padalinyje.

Chalkogenidas yra naujos rūšies medžiaga, turinti ypatingą kristalų struktūrą. Per pastarąjį dešimtmetį kalcio titanito saulės elementai sparčiai tobulėjo, kad pasiektų fotovoltinį efektyvumą, panašų į seniai sukurtų silicio saulės elementų efektyvumą.

Saulės elementų efektyvumą galima padidinti naudojant du ar daugiau elementų krūvoje. Jei kiekvienas saulės elementas gali efektyviai sugerti šviesą iš skirtingos saulės spektro dalies, galima sumažinti būdingus nuostolius ir padidinti viso elemento fotovoltinį efektyvumą. Dėl savo „universalumo“ chalkogenidiniai saulės elementai tapo „lyderiais“ sukrautų saulės elementų srityje. Tandeminių saulės elementų, naudojančių chalkogenidą ir silicį, fotovoltinis efektyvumas yra iki 29 procentų ar daugiau, o tai yra žymiai didesnis nei elementų, pagamintų vien tik iš chalkogenido (25,7 procento) arba silicio (26,7 procento).

Naujausiame tyrime tarptautinė mokslinių tyrimų grupė, vadovaujama dr. Marko Preciado iš Karlsrūhės technologijos instituto, sėkmingai pagamino tandeminius kalcio titanito/CIS saulės elementus, kurių fotovoltinės konversijos efektyvumas siekia iki 24,9 proc. – tai didžiausias kada nors pasiektas fotovoltinės konversijos efektyvumas. šio tipo technologija.

Pasak mokslininkų, derinant chalkogenidą su kitomis medžiagomis, tokiomis kaip vario indžio diselenidas arba vario indžio galio diselenidas, žada sukurti lanksčius ir lengvus tandeminius saulės elementus. Tokie elementai gali būti montuojami ne tik ant pastatų, bet ir ant transporto priemonių bei nešiojamų prietaisų, netgi sulankstyti arba susukti saugojimui ir prireikus pailginti, pavyzdžiui, ant žaliuzių ar tentų, kad būtų galima užtemdyti saulę ir kartu generuoti elektrą.

Tyrėjai sakė: „Naujausi tyrimai rodo kalcio titanito / NVS tandeminių saulės elementų potencialą, atveriantį kelią galimam efektyvumui ateityje padidinti iki daugiau nei 30 procentų.