• Yulia Mi

Будущее солнечной энергетики: двухслойные солнечные ячейки

Пост обновлен 4 нояб. 2019 г.

Ученые из школы инженерии и прикладных наук Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе (UCLA) разработали высокоэффективные тонкопленочные солнечные ячейки, которые позволяют вырабатывать большее количество энергии, чем обычные солнечные панели, благодаря их двухслойной структуре.



Гибридные солнечные элементы, разработанные учеными из Калифорнийского университета, изготавливаются распылением тонкого слоя перовскита – недорогого компаунда из свинца и йода, который обладает высокой эффективностью поглощения солнечного света – на стандартные коммерчески доступные солнечные ячейки. Для нижнего слоя ученые использовали солнечные элементы из меди, индия, галлия и селения, или диселенида галлия-индия-меди (CIGS).


Такие гибридные солнечные ячейки преобразует 22,4 % получаемой энергии от солнца, что является рекордно высоким значением преобразования мощности для солнечных элементов из комбинации перовскита и диселенида галлия-индия-меди. Производительность была подтверждена в ходе независимых тестов, проводимых в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии департамента США. Такая эффективность сравнима с эффективностью ячеек из поликристаллического кремния, которые сейчас являются преобладающими на рынке фотоэлектрических устройств.


Исследование ученых было опубликовано два дня назад в журнале Science,

«Используя двухслойные солнечные элементы, мы можем поглощать солнечную энергию двух различных частей спектра в одном устройстве», - говорит Янг Янг (Yang Yang), профессор Калифорнийского университета, - “Это позволяет повысить количество энергии, вырабатываемой двухслойным солнечным элементом по сравнению с однослойной структурой из диселенида галлия-индия-меди”.


Профессор Янг добавляет, что технология напыления слоя перовскита легко может быть интегрирована в существующее производство солнечных ячеек. Базовый слой CIGS, который имеет толщину около 2 мкм, поглощает солнечный свет и генерирует энергию с собственной эффективностью 18,7 %, а добавление перовскитового слоя толщиной 1 мкм повышает эффективность всей структуры. Два слоя соединяются друг с другом посредством наноструктурных элементов, разработанных учеными. Вся сборка устанавливается на стеклянную подложку, толщина которой около 2 мм.


“Наша технология позволит повысить производительность солнечных ячеек примерно на 20% от первоначального значения, а значит, мы сможем снизить энергозатраты на 20% “, - утверждает Янг.

Исследователи продолжат работу над данной технологией в следующем году, поскольку ожидается, что двухслойные структуры могут повысить эффективность на 30% и более.

#солнечныеэлементы #солнечныеячейки #перовскит #CIGS

Подписаться на новости SCDAILY