По данным зарубежных СМИ New Atlas, кремний всегда был предпочтительным материалом для технологии солнечных элементов из-за его низкой стоимости, стабильности и высокой эффективности. К сожалению, эффективность преобразования кремниевых солнечных элементов быстро приближается к его теоретическому пределу, но с В настоящее время исследователи из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне (EPFL) и Швейцарского центра электроники и микротехнологий (CSEM) разработали новое сочетание технологии солнечных элементов из кремния и перовскита. , и сообщил, что показатель эффективности составляет 25,2% - это совершенно новый рекорд для этой технологии сочетания солнечных элементов.
В настоящее время эффективность кремниевых солнечных элементов на рынке может достигать 20-20%, что неплохо, но это не может сделать технологию более доступной для развития. В последние годы перовскит как идеальная альтернатива, Его эффективность возросла с 3,8% в 2009 году до более 20% в 2016 году. Тем не менее, его цена дороже, чем обычные кремниевые солнечные элементы, и имеет свой собственный верхний предел эффективности.
Использование перовскита и кремния в солнечном элементе может помочь использовать эти два материала. Перовскит лучше преобразовывает зеленый и синий свет в электричество, а кремний предназначен для красного и инфракрасного света. Таким образом, они могут захватывать более широкий спектральный диапазон.
«Объединив эти два материала, мы можем максимально использовать солнечный спектр и увеличение генерирующих мощностей,«авторы исследования Флоран Сали и Жереми Вернер представляют. Вычислят и работа показала, что эффективность 30% должна в ближайшее время Может быть достигнуто.
Новый кремний-перовскитовый солнечный элемент команды достиг 25,2% -ной эффективности, что превышает тандем-структурированный солнечный элемент, который был разработан в 2015 году путем укладки монокристаллического кремниевого солнечного элемента и перовскитного солнечного элемента. Эффективность составляет всего лишь 13,7%. Основным препятствием для этих тандемных ячеек является процесс производства. Обычно перовскиты будут откладываться как жидкость на поверхности, но текстура кремния затрудняет ее, она состоит из большого числа пирамид высотой около пяти микрон. «Состав структуры, может лучше захватывать и поглощать свет.
Сахли сказал: «До сих пор стандартным методом производства перовскитных / кремниевых тандемных ячеек является сглаживание« пирамиды »кремниевых элементов, но это ухудшит их оптические характеристики и, следовательно, снизит их производительность, а затем отложит перовскитные ячейки. Наверху, а также добавляет шаги к производственному процессу.
В этом исследовании ученые впервые использовали испарение для создания неорганического основания, покрывающего «пирамиду», затем жидкий органический раствор добавляли спин-покрытием и проникали в поры базового слоя. Наконец, команда нагревала субстрат до 150 ° C ( 302 ° F), так что перовскит кристаллизуется сверху и образует тонкую пленку, покрывающую всю поверхность кремния. Исследователи заявили, что этот процесс относительно прост и может быть включен в существующую производственную линию за несколько дополнительных этапов. Поможет новое производство тандемных батарей без слишком больших затрат.
Исследование было опубликовано в журнале Nature-Materials.
