Кремний долгое время был золотым стандартом для солнечных элементов, но он начинает приближаться к своему пределу. Перовскит становится многообещающим материалом, и теперь инженеры достигли нового рекорда эффективности, приблизившись к 30% для этого типа тандемных солнечных элементов.

С тех пор, как около десяти лет назад на рынке солнечных элементов появился перовскит, он стремительно бьет рекорды эффективности, особенно в сочетании с кремнием. Всего пять лет назад максимальная эффективность тандемных солнечных элементов составляла 13,7 % , два года назад - до 25,2 % , а в начале 2020 года - 27,7 процента .

Группе ученых из Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) удалось добиться впечатляющей эффективности в 29,15% из тандемного кремний-перовскитного солнечного элемента. Это приближается к отметке 30 %, но не слишком далеко от теоретического предела в 35 процентов.

Для справки, эффективность одного кремния или перовскита обычно составляет около 20 процентов. Они хорошо сочетаются друг с другом, потому что поглощают свет с разными длинами волн - кремний фокусируется в основном на красной и инфракрасной частях спектра, а перовскит лучше всего подходит для зеленого и синего света.

Чтобы создать новое устройство, команда начала с состава перовскита с шириной запрещенной зоны 1,68 эВ. Затем они разработали новый субстрат, сделанный из молекул на основе карбазола с замещением метильной группы, который помог электронам более эффективно проходить через электрод.

В его нынешнем виде солнечный элемент был протестирован на образце размером 1 см 2, но исследователи говорят, что его должно быть относительно просто масштабировать до более практичных размеров.