Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) установила новый рекорд эффективности преобразования энергии солнечных элементов, изготовленных с использованием перовскита и органических материалов. Этот технологический прорыв прокладывает путь к гибким, легким, недорогим и ультратонким фотоэлектрическим элементам, которые идеально подходят для питания автомобилей, лодок, жалюзи и других приложений.

«Технологии возобновляемой энергии чрезвычайно важны для сокращения выбросов углерода. Высокая эффективность преобразования энергии солнечных элементов имеет решающее значение для выработки большего количества электроэнергии с использованием ограниченной площади, а это, в свою очередь, снижает общую стоимость производства солнечной энергии», - пояснил ведущий исследователь, профессор Хоу И.

«Цель исследования - повысить эффективность преобразования энергии перовскит/органических тандемных солнечных элементов. В нашей работе мы продемонстрировали эффективность преобразования энергии 23,6% - это лучший показатель для этого типа солнечных элементов на сегодняшний день», - добавил д-р Чен Вей, научный сотрудник Департамента химической и биомолекулярной инженерии. 

Это достижение является значительным скачком по сравнению с текущим коэффициентом преобразования энергии, составляющим около 20 % и приближается к коэффициенту преобразования энергии, составляющему 26,7 % в кремниевых солнечных элементах, которые являются доминирующей солнечной технологией в мире.

Обычные солнечные элементы, используемые в солнечных электростанциях, основаны на архитектуре с одним переходом. Практическая эффективность преобразования энергии однопереходных солнечных элементов ограничена примерно 27% в промышленном производстве. Чтобы расширить границы производства солнечной энергии, потребуются новые решения для солнечных элементов, которые будут лучше работать в преобразовании энергии.

Чтобы повысить эффективность преобразования энергии солнечных элементов выше 30%, необходимы пакеты из двух или более поглощающих слоев (многопереходные элементы). Тандемные солнечные элементы, которые изготавливаются с использованием двух разных типов фотоэлектрических материалов, являются горячей областью исследований.

В своем проекте профессор Хоу и его команда открывают новые горизонты в области перовскит/органических тандемных солнечных элементов. Их открытие открывает двери для тонкопленочных тандемных солнечных элементов, легких и гибких, которые могут найти широкое применение, например, для жалюзи на солнечных батареях, транспортных средств, лодок и других мобильных устройств.